Producción de biodiesel a partir
de aceite de palma
Biodiesel production using
palm oil as a reactant
J o r g e E d u a r d o
M u r i l l o V a l d é s *
Palabras clave
Biodiesel, aceite de palma.
transesterífícación, Catálisis homogénea
Introducción
El calentamiento de la atmós-fera y el i n c r e m e n t o de la contaminación del aire y agua, s o n los p r i n c i p a l e s d e s a f í o s m e d i o a m b i e n t a l e s q u e h o y afronta la h u m a n i d a d . Una de las alternativas para disminuir estos problemas, es el u s o de los « b i o c o m b u s t i b l e s » c o m o
s u s t i t u y e n t e s (en forma parcial o total) de combustibles petro-químicos (naftas, gasoil, fuel oil), logrando balances en las emisiones m á s favorables de dióxidos y monóxido de azufre. Ninguna población es ajena a estos problemas y a s u s con-s e c u e n c i a con-s .
* Universidad Nacional de Colombia - Sede Manizales, Facultad de Ingeniería y arquitectura,
Departamento de Ingeniería Química, Agosto de 2003
Recibido: 30 de agosto de 2004. \probado: 19 de noviembre de 2004.
L a b ú s q u e d a c o n s t a n t e d e c o m b u s -t i b l e s a l -t e r n a -t i v o s a e s c a l a m u n d i a l , h a p r o p i c i a d o l a a p a r i c i ó n d e b i o c a r -b u r a n t e s c o m o e l e t a n o l p a r a m o t o r e s de g a s o l i n a y el b i o d i e s e l p a r a los m o -t o r e s d e e n c e n d i d o p o r c o m p r e s i ó n . L a s p e q u e ñ a s m o d i f i c a c i o n e s q u e h a y q u e r e a l i z a r a e s t o s ú l t i m o s y el bajo i m p a c t o a m b i e n t a l h a n m o t i v a d o a l a s n a c i o n e s m á s d e s a r r o l l a d a s a p r o -m o v e r s u u s o , d e s t a c á n d o s e l a utiliza-ción de a c e i t e s de g i r a s o l y s o y a , en f o r m a de m e t i l é s t e r e s ( I n g a r a m o et al, 2 0 0 1 ) . C u a n d o s e h a c e r e f e r e n c i a a l biod i e s e l . p o r l o g e n e r a l s e t r a t a biod e é s t e -r e s de m e t i l o y etilo de á c i d o s g -r a s o s d e c a d e n a p a r . q u e c o n f r e c u e n c i a v a n d e l C 4 a l C 2 4 . L a r a z ó n d e ello e s l a c o m p o s i c i ó n d e l a m a t e r i a p r i m a : g r a s a s y a c e i t e s de o r i g e n a n i m a l y v e g e t a l . E l p r o c e s o d e s í n t e s i s c o n s t a n o r -m a l -m e n t e d e u n a t r a n s e s t e r i f i c a c i ó n q u e s u s t i t u y e e l g r u p o glicerilo d e los t r i g l i c é r i d o s p o r u n g r u p o m e t i l o u etilo, p r o v e n i e n t e d e u n a l c ó x i d o c o m o el m e t ó x i d o u e t ó x i d o de s o d i o (Mo-r e n o et al. 2 0 0 2 ) . vo m e r c a d o del p r o d u c t o , en la fabric a fabric i ó n d e fabric o m b u s t i b l e s b i o d e g r a d a b l e s . s o l u c i o n a n d o e l c o n t i n u o d e r r a -m a -m i e n t o d e g r a s a s u s a d a s , a l a s a g u a s d e d r e n a j e ; a d e m á s e l i n c r e -m e n t o d e c u l t i v o s d e p a l -m a d e a c e i t e serviría p a r a e l P r o g r a m a P l a n t e del g o b i e r n o n a c i o n a l e n c u a n t o a l a s i t u a c i ó n d e c u l t i v o s ilícitos. E l p r e s e n t e a r t í c u l o d e s c r i b e l a p r o d u c c i ó n d e b i o d i e s e l a p a r t i r d e a c e i t e d e p a l m a p o r t r a n s e s t e r i f i -c a -c i ó n -c o n e t a n o l , vía -c a t á l i s i s á-cida y c a t á l i s i s b á s i c a ; u t i l i z a n d o t e t r a isopropil t i t a n a t o e h i d r ó x i d o de p o t a -sio, r e s p e c t i v a m e n t e . E s t e e s t u d i o fue r e a l i z a d o p o r l a U n i v e r s i d a d N a c i o n a l d e C o l o m b i a , S e d e M a n i z a l e s . Diseño experimental S e a n a l i z a r o n d o s v a r i a b l e s d e p r o c e s o s e n t r e s niveles a s a b e r : t e m p e -r a t u -r a , -r e l a c i ó n m o l a -r d e e t a n o l y c o n c e n t r a c i ó n d e c a t a l i z a d o r c o n d o s n i v e l e s . S e r e a l i z a r o n m e d i c i o n e s e x p e r i m e n t a l e s del í n d i c e d e r e f r a c -c i ó n d e l a m e z -c l a -c o n b a s e e n u n a r e f r a c c i ó n , u t i l i z a n d o c o m o v a r i a b l e s d e s a l i d a d e p r o c e s o e l í n d i c e d e r e -f r a c c i ó n de la m e z c l a y el v o l u m e n e n e x c e s o m e d i a n t e l a d e s t i l a c i ó n d e l a m e z c l a r e s u l t a n t e . E n u n inicio s e p l a n t e ó u n a n á l i s i s t e r m o d i n á m i c o (Murillo 2 0 0 3 ) . s u p o n i e n d o q u e e l a -ceite d e p a l m a sólo c o n t i e n e glicerilo t r i p a l m i t a t o y glicerilo t r i o l e a t o . C o n l a a y u d a del s o f t w a r e M a t l a b s e p u d o g r a f i c a r e l c o m p o r t a m i e n t o d e l a t r a n s e s t e r i f i c a c i ó n . v a r i a n d o la rela-c i ó n m o l a r d e a l i m e n t o d e e t a n o l s o b r e m a s a d e a c e i t e c a r g a d a a l r e -a c t o r ; c o n e s t -a i n f o r m -a c i ó n s e p l -a n t e ó u n a c i n é t i c a t e ó r i c o e s t e q u i o m é t r i c a , c o n e l fin q u e p e r m i t i e r a d e t e r -m i n a r l a c o n c e n t r a c i ó n d e los é s t e r e s y el a l c o h o l c o n el a v a n c e de la r e -a c c i ó n . D e l a t e o r í a s e t o m a r o n e n u n p r i n -cipio, los r a n g o s d e t e m p e r a t u r a d e r e a c c i ó n y l a s r e l a c i o n e s m o l a r e s de C o l o m b i a c o n u n g r a n p o t e n c i a l a g r í c o l a , e s t á i m p u l s a n d o e n l a a c t u a l i d a d l a p r o d u c c i ó n d e a c e i t e s v e g e t a l e s , e n e s p e c i a l , e l d e p a l m a : g r a c i a s a m e d i d a s g u b e r n a m e n t a l e s t e n d i e n t e s a p r o m o v e r s u d e s a r r o l l o ; c o n u n a p r o d u c c i ó n d e m á s d e m e d i o m i l l ó n d e t o n e l a d a s m é t r i c a s / a ñ o h a c e n q u e e l p a í s s e a e l p r i m e r p r o -d u c t o r l a t i n o a m e r i c a n o -d e a c e i t e s -d e p a l m a y p a l m i s t e y el c u a r t o en el m u n d o , ( w w w . s a g p y a . m e c o n . g o v . a r / a g r i c u / p u b l i c a c i o n e s / a c e i t e p a l m a / .html.) E l h e c h o d e c r e a r u n a n u e v a aplic a aplic i ó n del m i s m o o r i g i n a r í a u n n u e
-P r o d u c c i ó n de b i o d i e s e l a partir de aceite de p a l m a a l i m e n t a c i ó n d e e t a n o l , l a s c u a l e s s e verificaron c o n e l a n á l i s i s t e r m o d i n á -m i c o ( M o h a -m a d , 2 0 0 2 ) . La c o n v e r s i ó n global del p r o c e s o se d e t e r m i n ó m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n :
Niveles de las variables de proceso
Del a n á l i s i s t e r m o d i n á m i c o s e e s t a -b l e c i e r o n los r a n g o s d e l a s v a r i a -b l e s t e ó r i c a s q u e m e j o r s e a j u s t a n a l d i s e ñ o e x p e r i m e n t a l ; p a r a t e m p e r a t u r a y la r e l a c i ó n m o l a r de a l i m e n -t a c i ó n se eligieron -t r e s niveles y p a r a e l p o r c e n t a j e d e c a t a l i z a d o r s o b r e c a n t i d a d d e a c e i t e c a r g a d o a l r e a c t o r d o s n i v e l e s . E s t o s v a l o r e s s e e x p o n e n a c o n t i n u a c i ó n en l a s t a b l a s 1 y 2. Preparación de la muestra
Curvas de calibración para control de reacción P a r a d e t e r m i n a r e l a v a n c e d e l a r e a c c i ó n s e r e a l i z a r o n c u r v a s d e c a l i -b r a c i ó n d e í n d i c e d e refracción d e l a m e z c l a b i o d i e s e l . g l i c e r i n a y a c e i t e e t a n o l c o m o f u n c i ó n del c o n t e n i d o d e e t a n o l ( F i g u r a 1) (Murillo, 2 0 0 3 ) . Materiales y métodos Reactivos - Aceite de p a l m a p r o c e s a d o - E t a n o l g r a d o a n a l í t i c o m a r c a M e r k - T e t r a i s o p r o p i l t i t a n a t o (TPT) - H i d r ó x i d o de p o t a s i o (KOH) g r a d o a n a l í t i c o - M a r c a M e r k - A g u a d e s t i l a d a .
Procedimiento Reacción Se realizó el m o n t a j e del r e a c t o r y el s i s t e m a d e s e p a r a c i ó n , l u e g o s e a c o n -d i c i o n ó e l e q u i p o h a c i e n -d o p r u e b a s a d i s t i n t a s c o n d i c i o n e s de a g i t a c i ó n , t e m p e r a t u r a , r e l a c i ó n m o l a r d e a l i m e n t a c i ó n y p o r c e n t a j e d e c a t a l i -z a d o r . C o n e l b i o d i e s e l o b t e n i d o e n l a s p r u e b a s d e a c o n d i c i o n a m i e n t o s e r e a l i z a r o n c u r v a s d e c a l i b r a c i ó n del í n d i c e d e r e f r a c c i ó n p a r a d i f e r e n t e s c o n c e n t r a c i o n e s d e e t a n o l , a c e i t e , b i o d i e s e l y g l i c e r i n a . A n t e s d e i n i c i a r c a d a e n s a y o s e m i d i ó el í n d i c e de r e f r a c c i ó n y la visc o s i d a d del a visc e i t e , s e p e s ó l a visc a n t i -d a -d -d e a c e i t e n e c e s a r i o p a r a l a r e a c c i ó n (250g.) y se a g r e g ó al r e a c -tor B a t c h . U n a vez c a r g a d o e l a c e i t e , s e i n i c i ó e l p r e c a l e n t a m i e n t o d e l m i s m o h a s t a 5°C p o r d e b a j o d e l a t e m p e r a t u r a d e r e a c c i ó n d e s e a d a . Se m i d i ó y se disolvió en el e t a n o l n e c e s a r i o p a r a e l e n s a y o , l a c a n t i d a d d e c a t a l i z a d o r r e q u e r i d o p a r a e l m i s m o , e s t o se hizo c a l e n t a n d o a 25°C y a g i t a n d o v i g o r o s a m e n t e la m e z c l a . l u e g o s e a g r e g ó a l r e a c t o r l a m e z c l a c a t a l i z a d o r - e t a n o l . d e u n a f o r m a l e n t a y p a u s a d a , c o n el fin de m e j o r a r la s o l u b i l i d a d y se m i d i ó el v o l u m e n d e r e a c c i ó n . Se inició la a g i t a c i ó n m e c á n i c a a 2 0 0 0 R M P y s e t o m ó e l í n d i c e d e r e f r a c c i ó n i n i c i a l d e l a m e z c l a , s e c o n t i n u ó t o m a n d o p e q u e ñ a s m u e s t r a s , m i d i é n d o l e s e l í n d i c e d e r e -fracción a c a d a u n a d e e l l a s d u r a n t e d o s h o r a s , e n i n t e r v a l o s d e 1 0 y 2 0 m i n u t o s . U n a vez finalizado el t i e m p o d e r e a c c i ó n , s e m i d i ó e l í n d i c e d e r e f r a c c i ó n y el v o l u m e n de r e a c c i ó n a la m e z c l a . Separación Luego de finalizado el t i e m p o de r e a c ción. se dejó enfriar y se a g r e g ó la m e z cla de r e a c c i ó n al e q u i p o de d e s t i l a -c i ó n s i m p l e , -c a l e n t a d o a l b a ñ o d e M a r í a h a s t a c i n c o g r a d o s p o r e n c i m a d e l a t e m p e r a t u r a d e e b u l l i c i ó n del e t a n o l . S e d e s t i l ó l a c a n t i d a d d e e t a n o l q u e n o r e a c c i o n ó y s e m i d i ó s u volu-m e n e n u n a p r o b e t a . Los f o n d o s s e d e j a r o n e n f r i a r y s e a g r e g a r o n a l e m b u d o d e s e p a r a c i ó n . D e s p u é s s e lavó l a m e z c l a a g r e g á n d o l e e n forma p a u s a d a a g u a d e s t i l a d a y se agitó el e m b u d o de s e p a -r a c i ó n , s e dejó -r e p o s a -r h a s t a q u e s e p r o d u j o l a s e p a r a c i ó n d e fases, a p a r -t a n d o e n l a p a r -t e s u p e r i o r e l biodiesel y en la inferior la g l i c e r i n a . A c a d a fase se le m i d i ó el í n d i c e de r e f r a c -c i ó n . L a -c e n t r i f u g a -c i ó n d e l a f a s e b i o d i e s e l , s e utilizó c o m o e t a p a final
Producción de biodiesel a partir de aceite de palma de s e p a r a c i ó n , l u e g o se le m i d i ó el p H . l a v i s c o s i d a d y l a d e n s i d a d a l a m u e s t r a d e b i o d i e s e l . Se t o m a r o n 5 0 0 ml de b i o d i e s e l y s e r e a l i z a r o n p r u e b a s d e c a l o r d e c o m b u s t i ó n , p u n t o d e c o m b u s t i ó n y p u n t o d e i n f l a m a c i ó n . Resultados
Análisis fisicoquímico del aceite de palma
Los r e s u l t a d o s del a n á l i s i s fisicoquí-m i c o r e a l i z a d o a l a c e i t e d e p a l fisicoquí-m a , s e m u e s t r a n en l a s t a b l a s 3. 4 y 5.
Análisis termodinámico Entalpia de reacción
- Reacción con el glicerilo t r i n o l e a t o :
PALMAS - Vol. 25 No.4, 2004 35
R e a c c i ó n c o n e l g l i c e r i l o t r i p a l -m i t a t o :
Energías libres de Gibbs y capaci-dades caloríficas estándar de reacción
- R e a c c i ó n con el glicerilo t r i n o l e a t o : E n e r g í a libre d e r e a c c i ó n
Producción de biodiesel a partir de aceite de palma
t e ó r i c a c o n r e s p e c t o a la r e l a c i ó n m o -lar d e a l i m e n t a c i ó n d e e t a n o l / a c e i t e .
Variación de la constante de equilibrio con la temperatura
Gráficos de moles de etanol/volumen total de rxn con respecto al tiempo de reacción (min) A c o n t i n u a c i ó n se p r e s e n t a n los g r á ficos m á s r e p r e s e n t a t i v o s d e l a v a r i a -c i ó n d e l a -c o n -c e n t r a -c i ó n d e e t a n o l c o n r e s p e c t o a l t i e m p o , é s t a s m u e s -t r a n i n i c i a l m e n -t e l a v a r i a c i ó n d e los m o l e s de e t a n o l 1 v o l u m e n t o t a l de la r e a c c i ó n , m a n t e n i e n d o l a c a r g a , tipo d e c a t a l i z a d o r v l a r e l a c i ó n d e a l i -m e n t a c i ó n d e e t a n o l c o n s t a n t e s , v a r i a n d o sólo l a t e m p e r a t u r a . L u e g o s e e x p o n e e l m i s m o efecto v a r i a n d o l a c a r g a d e c a t a l i z a d o r s e g u i d a d e l a v a r i a c i ó n d e l a r e l a c i ó n m o l a r d e ali-m e n t a c i ó n ( F i g u r a 8).
Avance de la reacción con respecto a la carga de catalizador básico ( F i g u r a s 9 y 10).
Avance de la reacción con respecto al efecto del catalizador ( F i g u r a 1 1 ) .
La F i g u r a 12 m u e s t r a el a v a n c e de la r e a c c i ó n a u m e n t a n d o e l c a t a l i z a d o r á c i d o , l a t e m p e r a t u r a l a r e l a c i ó n m o
-Producción de biodiesel a partir de aceite de palma l a r de a l i m e n t a c i ó n ( e t a n o l i a c e i t e ) y e l t i e m p o d e r e a c c i ó n ; allí s e v e c o n c l a r i d a d , q u e s o n n e c e s a r i a s m á s a l t a s c o n c e n t r a c i o n e s m o l a r e s d e c a t a l i z a d o r á c i d o , c o m p a r a d a s c o n e l c a t a l i z a d o r b á s i c o d e tal f o r m a q u e s e o b t e n g a v a l o r d e v e l o c i d a d d e r e a c c i ó n s i m i l a r e s . Conversión final Los r e s u l t a d o s d e c o n v e r s i ó n final q u e s e h a l l a r o n p a r a c a d a c o r r i d a s e m u e s t r a n e n l a s t a b l a s 7 y 8 . E s t o s d a t o s a r r o j a r o n l a s i g u i e n t e r e g r e s i ó n m u l t i v a r i a b l e : X = 64.5593+1.13056 x Cc+ 3.216679 x Rm - 0.090131 xT X = Conversión Ce = Contenido de catalizador
Rm = Relación molar de alimentación de etanol
T = Temperatura
Análisis fisicoquímico del biodiesel
A c o n t i n u a c i ó n s e m u e s t r a n l o s r e -s u l t a d o -s o b t e n i d o -s del a n á l i -s i -s fi-sico- fisico-q u í m i c o r e a l i z a d o a l b i o d i e s e l , fisico-q u e
p r e s e n t a l a s p r o p i e d a d e s p r i n c i p a l e s q u e l o c a r a c t e r i z a n s e m u e s t r a n e n la t a b l a 9. Discusión de resultados De a c u e r d o c o n los r e s u l t a d o s o b -t e n i d o s d e l a n á l i s i s f i s i c o q u i m i c o r e a l i z a d o a l a c e i t e d e p a l m a , s e d e t e r m i n ó q u e l a v a r i a c i ó n d e s u s p r o p i e d a d e s f i s i c o q u í m i c a s e r a d e s p r e c i a b l e ; e s decir, é s t a s p e r m a n e c í a n a p r o x i m a d a m e n t e c o n s -t a n -t e s s i n i m p o r -t a r l a m u e s -t r a t o m a d a , e s t o s e o b s e r v a c o n m á s c l a r i d a d e n los r e s u l t a d o s del índice de refracción (Tabla 4), los c u a -les s o n c a s i c o n s t a n t e s , a s í c o m o lo s o n los de v i s c o s i d a d y d e n s i d a d ( T a b l a 5), l a s c u a l e s s o n p r o p i e -d a -d e s c o n s t i t u t i v a s . P o r t a n t o e s válido e l c o n c e p t o d e t o m a r c o m o m e z c l a h o m o g é n e a e l a c e i t e d e p a l m a c o n e l q u e s e e x p e r i m e n t ó . - Gráficos de e n e r g í a libre de G i b b s e n f u n c i ó n d e l a t e m p e r a t u r a . D e l a s e n t a l p i a s d e r e a c c i ó n s e p u d o e s t a b l e c e r q u e l a t r a n s e s t e r i f i c a -ción e n t r e el a c e i t e de p a l m a y el e t a n o l e s u n a r e a c c i ó n e x o t é r m i c a , p o r t a n t o se favorece a t e m p e r a t u -r a s d e -r e a c c i ó n b a j a s ; e s t o s e -reafi-r- reafir-ma al o b s e r v a r l a s figuras 2 y 3, q u e m u e s t r a n l a v a r i a c i ó n d e l a e n e r g í a l i b r e d e G i b b s e n f u n c i ó n d e l a s t e m p e r a t u r a s d e o p e r a c i ó n a p r e -s i ó n , r e a c t i v o -s y c o n -s t a n t e -s ; e n é s t a s s e o b s e r v a q u e a m e d i d a q u e la t e m p e r a t u r a es m e n o r , el G i b b s s e h a c e m á s n e g a t i v o , a m p l i a n d o l a f a c t i b i l i d a d t e ó r i c a d e l a r e -a c c i ó n . Gráficos de v a r i a c i ó n de la c o n v e r s i ó n t e ó r i c a , c o n r e s p e c t o a la t e m -p e r a t u r a y l a r a z ó n m o l a r d e ali-m e n t a c i ó n de e t a n o l . L a s figuras 4 y 5 p e r m i t e n o b s e r v a r la v a r i a c i ó n de la c o n v e r s i ó n c o n r e s p e c t o a la t e m p e r a t u r a y l a r a z ó n m o l a r d e a l i m e n t a c i ó n d e e t a n o l ; d e é s t a s s e p u e d e e s t a b l e c e r q u e l a r a z ó n m o -lar d e a l i m e n t a c i ó n d e e t a n o l e s l a v a r i a b l e q u e m á s afecta e l equilib r i o d e l a r e a c c i ó n . E s t o s e v i s u a -liza e n los d a t o s o b t e n i d o s p o r los e x p e r i m e n t o s , los c u a l e s m u e s t r a n q u e c o n R M d e e t a n o l l a s c o n v e r s i o n e s a l t a s s e a f e c t a n p o s i t i v a -m e n t e . - G r á f i c o s d e l a v a r i a c i ó n d e l a s c o n s t a n t e s d e e q u i l i b r i o c o n r e s -p e c t o s a l a t e m -p e r a t u r a . E n l a s f i g u r a s 6 y 7 se p u e d e o b s e r v a r q u e
Producción de biodiesel a partir de aceite de pal l a s c o n s t a n t e s d e e q u i l i b r i o s o n a l t a s a t e m p e r a t u r a s b a j a s ; s i n e m b a r g o , a l i n c r e m e n t a r l a t e m p e r a -t u r a é s -t a s d i s m i n u y e n , l o q u e e s d e e s p e r a r s e d e b i d o a l c a r á c t e r e x o t é r m i c o d e l a r e a c c i ó n ( p r i n c i -pio de Le C h a t e l i e r ' s ) . - La v e l o c i d a d de r e a c c i ó n v a r i a m á s c o n l a t e m p e r a t u r a q u e c o n e l c o n t e n i d o d e c a t a l i z a d o r ; c u a n d o é s t e s e e n c u e n t r a e n b a j a s p r o -p o r c i o n e s . E s t o s e d e b e a q u e l a v e l o c i d a d d e r e a c c i ó n a u m e n t a o d i s m i n u y e c o n l a t e m p e r a t u r a , s i é s t a s e i n c r e m e n t a o s e r e d u c e . r e s p e c t i v a m e n t e , y al e x i s t i r p o c a c a n t i d a d d e c a t a l i z a d o r l a veloci-d a veloci-d veloci-d e r e a c c i ó n s e v e a f e c t a veloci-d a m á s p o r e s t e efecto. - Al a u m e n t a r la r e l a c i ó n m o l a r de a l i m e n t a c i ó n d e e t a n o l (RMA), l a c o n v e r s i ó n a b i o d i e s e l a u m e n t a ; e s t o se explica g r a c i a s a la t e o r í a d e l a s c o l i s i o n e s , ley d e a c c i ó n d e m a s a s y al p r i n c i p i o de Le C h a t e lier's. Ello s e v i s u a l i z a e n l a s c o n -v e r s i o n e s o b t e n i d a s c o n r e l a c i o n e s d e a l i m e n t a c i ó n d e e t a n o l a l t a s , p o r e j e m p l o p a r a RM = 8, la c o n -v e r s i ó n fue de 9 1 , 3 % (con T = 4 0 ° C y 3 % d e c a t a l i z a d o r b á s i c o ) , m i e n -t r a s q u e p a r a u n a R M = 5 . 3 4 . a l a s m i s m a s c o n d i c i o n e s fue d e 8 3 , 7 % . - P a r a t e m p e r a t u r a s s u p e r i o r e s a los 70°C, e l reflujo e s l e n t o , p o r t a n t o , p a r a m a n t e n e r l a c o n v e r s i ó n d e e q u i l i b r i o i n v a r i a b l e , s e d e b e a l i m e n t a r u n a r e l a c i ó n m o l a r d e e t a n o l m u y a l t a , a p r o x i m a d a m e n t e del 1 0 0 % (12 m o l e s de RMA). De la r e g r e s i ó n m u l t i v a r i a b l e r e a -lizada a los d a t o s de c o n v e r s i ó n de r e a c c i ó n u t i l i z a n d o e l c a t a l i z a d o r b á s i c o ; é s t a se favorece a t e m p e r a -t u r a s b a j a s , r e l a c i o n e s m o l a r e s d e a l i m e n t a c i ó n e t a n o l y p o r c e n t a j e s c a t a l i z a d o r g r a n d e s . - La p e n d i e n t e de la v a r i a c i ó n de la r e l a c i ó n m o l a r d e a l i m e n t a c i ó n s o b r e v o l u m e n total p o r t i e m p o d e r a c c i ó n ( R M V / V t * t r x n ) , u t i l i z a n d o e l c a t a l i z a d o r á c i d o , p e r m a n e c e a p r o x i m a d a m e n t e c o n l a m i s m a t e n d e n c i a . E s t o e x p r e s a q u e e l c o n t e n i d o d e c a t a l i z a d o r e s t a n p e q u e ñ o e n c u a l q u i e r a d e l o s c a s o s , q u e l a r e a c c i ó n a v a n z a p o r s í sola; e s decir, c o n u n a v e l o c i d a d d e r e a c c i ó n m u y b a j a , h a c i e n d o p r e s u m i r q u e p a r a o b t e n e r l a c o n v e r s i ó n d e s e a d a s e n e c e s i t a n t i e m p o s d e r e a c c i ó n m u y l a r g o s . - Los r e s u l t a d o s d e l a n á l i s i s de c a l o r d e c o m b u s t i ó n a l biodiesel (Tabla 9), r e p r e s e n t a n l a b u e n a c a l i d a d del m i s m o ; s i n e m b a r g o , los v a l o r e s d e p u n t o d e c o m b u s t i ó n , p u n t o d e i n f l a m a c i ó n y p H , e x p o n e n l a n e c e s i d a d d e r e a l i z a r l a v a d o s m á s r i g u r o s o s , e s t o c o n e l fin d e elimi-n a r l a m a y o r c a elimi-n t i d a d d e e t a elimi-n o l y KOH p r e s e n t e s en el b i o d i e s e l ; e s t o p e r m i t i r í a a u m e n t a r e l p u n t o d e i n f l a m a c i ó n , d e c o m b u s t i ó n y d i s m i n u i r el p H . - Los b a j o s p u n t o s de c o m b u s t i ó n y d e i n f l a m a c i ó n n o n e c e s a r i a m e n -t e r e p r e s e n -t a n u n p r o b l e m a , m á s b i e n p u e d e n s e r u n a s o l u c i ó n a l conflicto q u e g e n e r a n e s t o s p u n t o s c u a n d o s o n m u y a l t o s , d e b i d o a q u e e n t r e m á s a l t o s , m a y o r a i r e s e n e c e s i t a p a r a q u e m a r l o s , d e allí q u e e n a l g u n o s p a í s e s s e u t i l i c e n a d i t i v o s p a r a d i s m i n u i r l o s . Conclusiones A p e s a r d e l a s u p o s i c i o n e s h e c h a s l a c o n v e r s i ó n m á x i m a o b t e n i d a fue del 9 1 , 3 % ; m u y a l t a s i c o n v e r s i ó n d e e q u i l i b r i o t e ó r i c a e s del 9 6 . 7 7 % a l a s m i s m a s c o n d i c i o n e s (T= 4 0 ° C , RMA = 8), e s t o q u i e r e d e c i r q u e se hizo u n a b u e n a a p r o x i m a c i ó n . L a s c o n d i c i o n e s q u e m e j o r e s r e s u l t a d o s p r e s e n t a r o n c o n e l c a t a -l i z a d o r b á s i c o s o n : T 4 0 ° C , 3 % d e c a t a l i z a d o r y RMA = 8: m i e n t r a s q u e p a r a e l c a t a l i z a d o r á c i d o s o n :
T = 7 0 ° C , 3% de c a t a l i z a d o r y RMA = 8; a p r e s i ó n a t m o s f é r i c a , velo-c i d a d d e a g i t a velo-c i ó n = 2 0 0 R . P . M . C o n t i e m p o de r e a c c i ó n = 2 h o r a s . El c a m b i o en la v i s c o s i d a d , la d e n -s i d a d , el índice de r e f r a c c i ó n (Ta-b l a 9); e n t r e o t r a s p r o p i e d a d e s , c o m p r u e b a n e l b u e n r e s u l t a d o d e l a t r a n s e s t e r i f i c a c i ó n . - El p r o c e s o m á s r e n t a b l e d e s d e el p u n t o d e vista d e l a i n g e n i e r í a , e s l a t r a n s e s t e r i f i c a c i ó n vía c a t á l i s i s b á s i c a , y a q u e l a s c o n d i c i o n e s d e o p e r a c i ó n , n o s o n t a n e x i g e n t e s c o m o c o n e l c a t a l i z a d o r b á s i c o , a d e m á s l a s c o n v e r s i o n e s s o n m u c h o m á s a l t a s c o m o s e p u d o o b s e r v a r . Agradecimientos A m i familia p o r d a r m e t o d a s las o p o r t u n i d a d e s y m e d i o s q u e h a n h e c h o p o s i b l e l o q u e s o y a h o r a y l o q u e h e h e c h o . A C a r o l i n a C a r d o n a , p o r e s t a r a mi l a d o c u a n d o m á s l e h e n e c e s i t a d o . b r i n d á n d o m e i n s p i r a c i ó n y m o t i -v a c i ó n . A l p r o f e s o r J a v i e r F o n t a l v o p o r s u s e x c e p c i o n a l e s a s e s o r í a s e n e l d e -s a r r o l l o d e e -s t e t r a b a j o . A la p r o f e s o r a A l n e i r a C u é l l a r p o r su v a l i o s a a s e s o r í a y d i r e c c i ó n de e s t e trabajo. Al i n g e n i e r o A d a m o A l e x a n d e r . p o r s u i n c a l c u l a b l e a y u d a y a s e s o r í a e n el d e s a r r o l l o e x p e r i m e n t a l del t r a b a j o . A R a f a e l M u ñ o z , p o r l a e n o r m e c o l a b o r a c i ó n e n l o s p r o g r a m a s r e a l i z a d o s e n M a t l a b . A software M a t l a b p u e s t o q u e g r a c i a s a este p r o g r a m a , se p u d i e r o n visualizar los efectos t e r m o d i n á m i c o s d e s e a d o s . Bibliografía
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