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Título : Obtención de biodiesel utilizando acéites vegetales de reúso con radiación ultrasónica: Identificación de las mejores condiciones en la reacción de transesterificación
Autor : Mateos Trigos, María Luz
Palabras clave : Arcilla tonsil
Análisis termogravimétrico
Sonoquímica
Tonsil clay
Thermogravimetric analysis
Sonochemistry
Fecha de publicación : ago-2014
Citación : RI000780;
Resumen : Los biocombustibles surgieron como alternativas a los derivados del petróleo, siempre con el propósito de mantener los niveles de calidad que el diesel de petróleo ofrece y con la preocupación de reducir los niveles de contaminación ambiental. Los aceites vegetales constituyen la materia prima principal en la producción de biodiesel mediante procesos de transesterificación, donde los triglicéridos reaccionan con alcohol en presencia de un catalizador, originando ésteres alquílicos y glicerina. En el presente trabajo se estudió la obtención de biodiesel mediante la conversión de un aceite vegetal de reúso, utilizando la técnica, no convencional, de sonoquímica. Los aceites de reúso ocasionan serios daños ambientales si no se desechan correctamente, sin embargo son muy económicos como materia prima para la obtención de biodiesel. Se utilizó metanol en la presencia de un catalizador homogéneo y variadas condiciones experimentales en el proceso de transesterificación tales como: la cantidad de catalizador, la relación molar metanol: aceite y la amplitud de la sonda de ultrasonido. La radiación ultrasónica facilitó la transesterificación con un alto rendimiento (87- 93%) en un tiempo de reacción corto (3 minutos), debido al incremento en el fenómeno de transferencia de masa/calor y los efectos térmicos/atérmicos específicos a niveles moleculares. Se comprobó que la temperatura de reacción aumentó únicamente como resultado de la radiación ultrasónica sin necesidad de una fuente de calentamiento externa. Finalmente el biodiesel fue filtrado con arcilla tonsil para alcanzar un pH neutro, necesario para su uso en motores de combustión interna y sustituyendo así el proceso de lavado del biodiesel con agua. Algunos parámetros medidos en el aceite y el biodiesel tales como: densidad, viscosidad y acidez cumplieron con los criterios especificados por la Organización Europea de Normalización, en la Norma EN 14214 y la Norma de la American Society for Testing and Materials ASTM D 6751. De acuerdo a la experimentación realizada las mejores condiciones de reacción fueron: relación molar metanol: aceite de 3:1 y 1.5:1, carga de catalizador del 0.6% de aceite (en masa), 50% de amplitud de la sonda de ultrasonido, 3 minutos de reacción y temperatura de 60°C.
Descripción : Biofuels emerged as alternatives for petroleum products, always with the aim to maintain quality standards that petroleum diesel offers and the concern for reducing the environmental pollution levels. Vegetable oils are the main raw material in the production of biodiesel, using a transesterification process, where triglycerides react with an alcohol in the presence of a catalyst, resulting in alkyl esters and glycerol. In the present work, ultrasonics, a non-conventional process technique was applied to convert waste cooking oil into biodiesel using methanol as transesterification alcohol and an homogeneous catalyst. Waste cooking oils can cause environmental damage if not disposed properly; however, they are very cheap as raw material for making biodiesel. We studied the influence of different variables on the process of transesterification such as: amount of the homogeneous catalyst, methanol to oil molar ratio and amplitude of ultrasonic processor. Ultrasonic irradiation facilitated transesterification of wasted vegetable oil, with high yields (87- 93%) of biodiesel in a short reaction time (3 minutes). Ultrasonics transesterify waste cooking oils very efficiently due to increased mass/heat transfer phenomena and specific thermal/ athermal effects at molecular levels. It was also verified that the temperature of the reaction mixture increased only as a result of ultrasonic radiation, without any source of external heating. In order to be able to use biodiesel as fuel in internal combustion engines, biodiesel was filtered with tonsil clay to achieve a neutral pH, replacing with this, the washing process. Some parameters measured in the oil and biodiesel such as density, viscosity and acidity, met the criteria specified by the European Standards Organization for Standardization, EN 14214 and the American Society for Testing and Materials, ASTM D 6751. According to experiments, the best reaction conditions were: molar ratio 3:1 and 1.5:1 (methanol/oil), catalyst weight 0.6 % (wt /wt), amplitude of ultrasonic processor of 50 %, 3 minutes reaction time and 60°C reaction temperature.
URI : http://hdl.handle.net/123456789/1763
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