El cuarto capítulo describe la metodología que se debe llevar a cabo para la obtención de biodiesel a partir de grasa de pollo, sustentado en la base teórica a través de diversas investigaciones realizadas. En el séptimo capítulo se realiza un análisis económico que detalla la sostenibilidad de la producción de biodiesel a partir de grasa de pollo en nuestro departamento, para finalizar con el sexto capítulo de las conclusiones que se obtuvieron en el proceso de desarrollo de la tesis.
CONTEXTO PRODUCTIVO Y ECONOMICO DE LA INDUSTRIA
CARACTERIZACIÓN DE LA INDUSTRIA AVÍCOLA COLOMBIANA
Este proceso se fortaleció en 1983 con la creación de la Federación Nacional de Avicultores de Colombia (FENAVI), que alberga a las industrias de incubadoras, gallinas, huevos y concentrados. Desde entonces, la producción avícola ha sido la actividad más dinámica de la agroeconomía nacional.
CARACTERIZACIÓN TECNOLÓGICA DE LA INDUSTRIA AVÍCOLA
En promedio, el proceso genera 12 litros de agua de lavado grasosa por cada pollo procesado, lo que es un indicativo de la alta carga contaminante que esta industria puede generar en términos de emisiones. Sin embargo, no se puede descartar que la fracción grasa de las aguas residuales de la industria agrícola pueda utilizarse como posible materia prima para la producción de biodiésel.
PRODUCCION DE BIODIESEL - CONTEXTO GENERAL
CONTEXTO INTERNACIONAL
La Unión Europea representa actualmente alrededor del 66% de la producción total de biodiésel mundial, con 6.500 millones de litros al año, siendo Austria y Francia los países más activos con un notable aumento del 93%23-24. Como resultado de este programa y de la creación de incentivos fiscales para proyectos piloto de producción de ésteres de cola y girasol, fue posible alcanzar un nivel de mezcla del 5% de biodiesel en diésel26.
SITUACIÓN NACIONAL Y POLÍTICA COLOMBIANA SOBRE
La agroindustria de la palma aceitera y el programa nacional de biodiesel “Producción y comercialización de biodiesel en la costa atlántica”, Primer Foro Agroindustrial “Biocombustibles: Una Visión de Futuro”. Esta capacidad permite que el 75% de la gasolina que se consume en el país contenga el 10% de etanol que exige la Ley de Biocombustibles.
MATERIAS PRIMAS PARA LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL
- Aceites vegetales
- Grasas animales
- Aceites de otras fuentes
Se puede decir a priori que el mayor equilibrio entre ácidos grasos saturados e insaturados de la palma aceitera explica su mejor disposición para producir biodiesel, pero ello no ignora el potencial relativo de la grasa de pollo para este fin. 41 Índice de yodo: Es una indicación indirecta de la cantidad de ácidos grasos insaturados presentes en un aceite o grasa.
Fundamentos del proceso de obtención del biodiesel
- Principales variables del proceso de transesterificación
- Variantes del proceso industrial
Evaluación del proceso de producción de biodiesel a partir de grasas amarillas con alto contenido de ácidos grasos libres, Bisuta: Revista de la Facultad de Ciencias Básicas, Universidad de Pamplona, Colombia, 2005. Sin embargo, hay que decir que en En el caso de la producción de biodiesel a partir de grasa de pollo, debido al alto contenido de ácidos grasos libres, es muy probable que el proceso requiera una esterificación seguida de una transesterificación, como se muestra en la figura 8.
ESTÁNDARES Y ESPECIFICACIONES DE CALIDAD DEL PRODUCTO
- Presentación comercial del producto
El Cuadro 6 muestra las especificaciones establecidas en el marco legislativo de Colombia mediante la Resolución 1289 de 2005 (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial y Minas y Energía). En el Apéndice V se da la definición de cada una de las propiedades mencionadas en la tabla anterior, pero hay que decir que a todas ellas se les presta especial atención en cuanto a punto de inflamación, viscosidad, número de cetano, punto de turbidez y potencia.
ESTADO DEL ARTE SOBRE LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A
En 2007, la Universidad de Clemson (EE.UU.) realizó un estudio sobre el uso de Hidrotalcitas de Mg-Al (CHT) como catalizadores en el proceso de producción de biodiesel a partir de grasa de ave. El estudio determinó que la conversión de triglicéridos es posible en condiciones de alta presión y temperatura, alcanzando un rendimiento del 91% en el proceso de producción de biodiesel. En la provincia canadiense de Columbia Británica se llevó a cabo una investigación exhaustiva sobre la posibilidad de ingresar al mercado de biodiesel como productores.
METODOLOGIA Y RESULTADOS OBTENIDOS
DISEÑO EXPERIMENTAL
- Recolección de la materia prima
- Caracterización y análisis de la materia prima
- Determinación de los ácidos grasos libres y la cantidad de NaOH
- Producción de biodiesel
- Pruebas de calidad
Estas pruebas se realizan en el laboratorio de cromatografía de la Universidad Industrial de Santander-UIS. Después de determinar la cantidad de ácidos grasos libres, se calcula la cantidad necesaria de sosa cáustica, lo que se realiza estimando la grasa a transesterificar. Se mide la cantidad de agente valorante gastado (o la escala de la bureta) y se utiliza la normalidad de la sustancia.
DATOS Y RESULTADOS OBTENIDOS
- Pruebas de laboratorio de la materia prima
- Determinación de los ácidos grasos libres y cantidad de NaOH
- Producción de biodiesel
Titulación de muestras: Como valorante se utiliza una solución de NaOH 0,1 N, 1 ml de grasa de pollo y fenolftaleína. Características de la grasa de pollo procedente del escaldado y desplumado de pollo recolectado en la granja de DIstraves S.A (muestra B). Las reacciones de esterificación y transesterificación pueden tener lugar a diferentes temperaturas, dependiendo de la materia prima utilizada.
ANÁLISIS Y CONCLUSIONES DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS
ANÁLISIS DE LOS DATOS Y RESULTADOS OBTENIDOS
En las pruebas III, IV, VII se obtuvieron los mejores resultados, aparte de que IV obtuvo un pH ácido, esto demuestra que es el mejor método para. En la Tabla 18 se muestran las pruebas de viscosidad, densidad y pH realizadas a nivel de laboratorio. En las pruebas III, IV, VI y VII se lograron los mejores resultados, salvo que la prueba IV obtuvo un pH ácido, lo que demuestra que el mejor método para obtener biodiesel a partir de grasa de pollo es la esterificación combinada – transesterificación.
ANÁLISIS DE LAS PRUEBAS DE CALIDAD DEL BIODIESEL OBTENIDO98
- Análisis de la densidad a 15 °C
- Análisis de la Gravedad API
- Análisis del número ácido
- Análisis del Punto de Fluidez
- Análisis del Punto de Inflamación
- Análisis de la Viscosidad
El resultado del producto obtenido muestra que el biodiesel tiene suficiente energía térmica y economía de combustible. El resultado del punto de fluidez del biodiesel obtenido es de 3 ºC, este es un valor bajo que permite que el biodiesel obtenido en laboratorio funcione adecuadamente a temperaturas inferiores a 20°C62. El valor del punto de inflamación resultante del biodiesel obtenido en el laboratorio es de 100 °C, el cual es inferior al valor mínimo especificado que se debe cumplir, esto significa que el biodiesel obtenido en el laboratorio tiene compuestos de media volatilidad como lo es el agua. porque el producto.
INGENIERIA CONCEPTUAL DE LA PLANTA
TIPO DE PROCESO Y METODO DE PRODUCCION
- Acondicionamiento de la materia prima
- Pretratamiento de la materia prima
- Etapa de transesterificación
- Proceso de Decantación
- Limpieza del biodiesel
- Almacenamiento del biodiesel y glicerol
Con base en los diferentes procesos industriales para la producción de biodiesel analizados en el Capítulo 2 (ver Anexo IV), se ha seleccionado el proceso tipo discontinuo ya que permite una mayor flexibilidad cuando es necesario realizar cambios en el producto. A continuación se describe el proceso con los equipos necesarios que se requieren para llevar a cabo la producción de biodiesel a nivel industrial, con base en la metodología utilizada en el Capítulo 4. En el proceso de decantación se obtiene como subproducto el glicerol, y al igual que el biocombustible se También se almacena en otro tanque de dimensiones adecuadas.
CAPACIDAD DE PRODUCCION
Existen diversos procesos para limpiar el biodiesel, creando un biocombustible que cumpla con los requisitos de calidad exigidos en el mercado. Dependiendo de la capacidad de carga, se deberán buscar opciones disponibles en el mercado para un modelo de instalación con una carga mínima de 400 litros por lote. 63 El tiempo se estima con base en el tiempo de operación que utiliza la tecnología de Central Biodiesel.
DESCRIPCION GENERAL DE LA INSTALACION
Fuente: Autores del proyecto de grado. Producción de biodiésel, que vuelve a figurar en el anexo VIII, que incluye los accesorios necesarios para su montaje. De acuerdo a los requerimientos de producción y sus costos de inversión, la propuesta de planta de Central Biodiesel Inc. seleccionada La planta tiene una capacidad de 1.200.000 litros anuales, lo cual es adecuado a la cantidad de materia prima con la que se cuenta.
ANALISIS ECONÓMICO
- Inversiones
- Costos de operación
- Gastos administración y ventas
- Ingresos
- Resultados del análisis económico
En la Tabla 22 se muestran los costos operativos mensuales y los gastos de operación de la instalación. En lo que respecta al proyecto, los ingresos ni siquiera superan el coste de las materias primas. El precio alternativo de la materia prima y el alto costo del metanol incrementan los costos operativos del proyecto.
DESCRIPCION DEL PROCESO DE BENEFICIO DE AVES
El transporte de aves se realiza en jaulas de plástico individuales o en grupos de contenedores (módulos) equipados con un sistema de cajones. El proceso de desplumado es rápido (entre 20 y 40 segundos) y consiste en retirar todas las plumas de las aves sin dañar la piel. Este proceso consiste en realizar una serie de operaciones previamente ordenadas para extraer los órganos internos de las aves.
LEYES SOBRE BIOCOMBUSTIBLES
El Ministerio del Ambiente tiene seis (6) meses a partir de la entrada en vigor de esta ley para adoptar las normas ambientales pertinentes. Seis (6) meses después de esta ley, el Ministerio de Minas y Energía deberá adoptar los reglamentos técnicos correspondientes, especialmente en lo que respecta a las normas técnicas para los puntos de producción, recolección, distribución y mezcla de alcoholes carburantes. A partir de la fecha indicada en el reglamento de esta ley, el combustible diesel utilizado en el país podrá contener biocombustibles de origen vegetal o animal para uso en motores diesel en las calidades que establezcan el Ministerio de Minas y Energía y el Ministerio de Ambiente, Vivienda. y desarrollo territorial.
CARACTERISTICAS FISICOQUIMICAS DE ACEITES
Índice de saponificación: Es la cantidad en mg de hidróxido de potasio necesaria para neutralizar los ácidos libres y saponificar los ésteres en 1 g de muestra. Índice de acidez: es la cantidad en mg de hidróxido de potasio necesaria para neutralizar los ácidos libres en 1 g de muestra. Índice de esterificación: Es la cantidad en mg de hidróxido de potasio necesaria para saponificar los ésteres en 1 g de muestra.
PROCESOS INDUSTRIALES PARA LA OBTENCION DE
La Figura II presenta un diagrama de bloques de un proceso de transesterificación utilizando reactores de flujo pistón. La Figura III presenta un diagrama de bloques de un proceso de esterificación. La Figura IV representa el diagrama de bloques de un proceso en el que se utiliza un reactor supercrítico, sin necesidad de añadir catalizadores.
ESTÁNDARES Y ESPECIFICACIONES DE CALIDAD DEL
Número de acidez (mg KOH/g): Determina el nivel de ácidos grasos, o formados por descomposición, presentes en el combustible. Niveles altos pueden causar problemas de depósitos en el inyector, así como obstrucción del filtro. Además, dicha estabilidad a la oxidación puede verse alterada por los diversos contaminantes que pueden estar presentes en el biodiesel.
PERFIL DE ACIDOS GRASOS LIBRES
PRUEBAS DE CALIDAD DEL BIODIESEL OBTENIDO
COTIZACIONES
Accesorios estándar: boquilla de entrada, boquilla de salida, boquilla de escape, boquilla de drenaje, columna de nivel con mirilla y pozo de inspección. Accesorios estándar: boquilla de entrada, boquilla de salida, boquilla de escape, boquilla de drenaje y pozo de inspección. Accesorios estándar: boquilla NPT, boquilla de entrada, boquilla de salida, boquilla de escape, boquilla de drenaje y mirilla de nivel.
TIPOS DE LAVADO DE BIODIESEL
CIRCULAR PRODUCTORES DE BIOCOMBUSTIBLES
