HIDROGENACION DE ACEITE CON UN REACTOR NEUMATICO OBJETIVOS
Cono Conoce cerr los los pará paráme metr tros os que que gobi gobier erna nan n la reac reacci ción ón quím químic ica a de hidrogenación de aceites
Descubrir los aspectos cinéticos de la reacción de hidrogenación, así como su grado de conversión.
Elaborar diseños de reactores únicos batch, conociendo la reacción de hidrogenación.
bte bten ner un pro!u ro!und ndo o hidrogenación
conoc nocimie imien nto sob sobre las las
rea reaccio ccion nes de
MARCO TEORICO "a hidrogenación de aceites # grasas es un importante proceso de catálisis heterogénea gas$solido%liquido gas$solido%liquido en el cual cual se reduce el grado de in saturación saturación de los triglicéridos naturales con el !in de convertir los aceites líquidos en grasas grasas solid solidas as de aplica aplicació ción n en la indust industria ria de la alimen alimentac tación ión ,con!i ,con!iter tería ía ,cosmética ,cosmética plasti!ic plasti!icantes antes ,etc. ,etc. "a reacción reacción es e&otérmica e&otérmica # la liberación liberación de energía es parcialmente usada en la resorción del producto de reacción de la super!icie del catali'ador (),*+. En la actualidad actualidad,, la hidrogenació hidrogenación n de aceites # grasas grasas en la industria de la alimentación se reali'a casi e&clusivamente con catali'adores de níquel, debido a su bao costo comparad comparado o con otros metales. metales. "as cargas cargas metálicas metálicas de los catali'adores comerciales comerciales de níquel se sitúan por encima encima de un *- # son son en algunos casos más elevadas, incluso de /0%-0, aunque cargas superiores al *- ,no provocan aumento de actividad de los catali'adores en la reacción de hidrogenación de aceites. 1uchos 1uchos artícu artículos los han sido sido publica publicados dos sobre sobre la hidrog hidrogena enació ción n de ole!in ole!inas, as, aromát aromático icoss # alquin alquinos os con con catali catali'ad 'adore oress bimetá bimetálic licos, os, en en partic particula ularr con combinaci combinación ón del grupo 2333 # el 34. Como resultado resultado general general se observa que la inte intera racc cció ión n del gru grupo 34 con meta metale less del grup rupo 2333 333 redu educe el auto envenenam envenenamiento iento del catali'ado catali'adorr durante la reacción reacción # la actividad actividad catalítica catalítica decrece con el incremento de la concentración del metal del grupo 34 (),5+. 6na !orma de incrementar el rendimiento de la reacción es modi!icando el catali'ad catali'ador, or, para para lo cual se usa promotores promotores que incremen incremente te la actividad actividad # la sele select ctiv ivida idad d haci hacia a los los prod produc ucto toss de inte interé rés. s. 7sí "ina "inare ress ()/+ ()/+ estu estudi dia a la promoción de metales del grupo 2333 con metales del grupo grupo 34 observando un un
e!ecto sinérgetico en la relación metálica con un 8- de 9e # *- de 7g en la hidrogenación de de&trosa a sorbitol # una disminución en la temperatura de reducción del metal activo (9e+ al promoverlo con plata . El cobre es -%)0 veces menos activo que el níquel # no permite ser reutili'ado tantas veces como el níquel ())+. :rabaos reali'ados por ;arrido ()-+ , para catali'adores de níquel soportados sobre arcilla , :i , 7l *5 #
HISTORIA
aul
REACCIÓN
compuesto intermedio es inestable # rápidamente capta un segundo átomo de hidrógeno, por lo que el enlace insaturado se satura, o cede de nuevo el átomo, produciéndose a veces la isomeri'ación de los enlaces cis, que es la con!iguración de los dobles enlaces en las grasas naturales, a trans. "a reacción de hidrogenación es !uertemente e&otérmica
EL PROCESO DE HIDROGENACION "os usos tecnológicos de =* a ma#or escala son la hidrogenación # la hidrogenolisis reacciones asociadas tanto a las grandes como a pequeñas industrias químicas. "a hidrogenación es la adición de = * a compuestos orgánicos insaturados, como alquenos para dar alcanos, o aldehídos para dar alcoholes ."a hidrogenol3sis es la separación del enlace C% (, <, B+ mediante =* para dardos enlaces C%= # =%. "as aplicaciones a gran escala de la hidrogenol3sis están relacionadas con la meora de combustibles !ósiles. :anto la hidrogenación como la hidrogenolosis necesitan catali'adores metálicos, puesto que sin su presencia el = * no consigue reaccionar con ningún compuesto orgánico a velocidades apreciables. "a reacción típica de hidrogenación de un alquenos esF GC=C=* H=* %%%GC=*C=5 (Galquilo, arilo+
HIDROGENACION "a hidrogenación consiste en el aumento del punto de !usión de los aceites comestibles insaturados, mediante la aportación de hidrogeno en presencia de un catali'ador # en condiciones de presión, agitación # temperatura controladas. 7l tratarse de instalación automati'ada mediante autómata programable (>"C+ #
EQUIPAMIENTO "a reacción de hidrogenación se lleva a cabo en un reactor neumático.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL MATERIALES Y EQUIPOS
Geactor neumático.
1atra' Iitasato.
2aso precipitado.
:ermómetro.
4alan'a >robetas 7ceite comestible 500ml. Jcido clorhídrico cc 5.- ;ranallas de Kinc. Gecipiente.
PROCEDIMIENTO
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7rmar el equipo a utili'ar, según el esquema, 2eri!icar que el reactor este en per!ecto !uncionamiento. "impiar el reactor. >esar de 5%- gramos de granalla de 'inc en una balan'a. 1edir en una probeta graduada 50 ml de ácido clorhídrico cc. Cargar la materia prima al reactor midiendo su densidad para después del proceso químico reali'ar un adecuado balance de materia # energía # aplicando ecuaciones de diseño. 3nstalar el reactor neumático, paso siguiente verter el =Cl, luego las granallas de 'inc de manera mu# rápida para evitar la pérdida de hidrógeno, tomar tiempo de reacción para e!ectuar los cálculos correspondientes. Geconocer los posibles riesgos de seguridad que conlleva la e&perimentación con hidrógeno gaseoso así como sus implicancias en la salud. "uego de transcurrido un tiempo e!ectuar la descarga del producto !inal del batch, observando sus propiedades reológicas # organolépticas, # haciendo una comparación con la materia prima al inicio del proceso. :erminar el proceso con una adecuada limpie'a del reactor # los demás equipos utili'ados en la e&periencia.
RESULTADOS Y OBSERVACIONES
Como materia prima a hidrogenar se utili'ó aceite comestible. >ara la producción de hidrogeno se hi'o reaccionar 'inc ac.Clorhídrico, reacción que desprende hidrogeno gaseoso molecular. El tiempo que duro el proceso de hidrogenación !ue de apro&. L0 min. El producto !inal cambio totalmente sus características F ColorF amarillo claro EstadoF liquido.
CÁLCULOS Determinación de volumen de =C" para )0 g de Kn
Kn
H * =C"
(L-.5?gMmol+
*(5L.-gMmol+
KnCl * H =* )5L.58gMmol
*gMmol
L-.5?gMmol Kn
85gMmol =C"
)0g Kn
)).)L-g de =C" ).8 gMml
(Psoluto/Psolución) x 100%=38% Psolución = 11.165g/0.38
Vsolución = 29.368 g de H!/ 1." g/#l
4alance de materia (reactor semilotes+ 7ceite F Densidad (*-NC+F 0.@@/ gMcm5
7H4 %%%%%%%%%% CHD
Entrada $ salida H generación acumulación 0
% 0 H r7d2 dB7Md:
r7d2 dB7Md:
"e# de velocidad
%r7IC7C4
2olumen del reactor en !unción del tiempo 22 oHuot C7C7o()%+ C4C7o( %O+M ()HP+ C4Cao()%+M()%0.-+
CONCLUSIONES
APLICACIÓN INDUSTRIAL
El proceso de hidrogenación de aceites insaturados es ampliamente utili'ado en la elaboración de margarinas, ceras, etc.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
=amm, A # =amilton, = (*00)+. Edible il >rocessing, ress. "aQson, = (*00)+. 9ood ils and 9ats. :echnolog#, 6tili'ation and Butrition, Bueva RorSF Chapman and =all.
QQQ.quiminet.com
httpFMMes.QiSipedia.orgMQiSiM=idrogenaciC545nT
