“Año de la Diversifcación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”
FACULTAD DE CIECIA! A"#A#IA!
ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL TEMA:
PROCESO DE OBTENCIÓN DE BIODIESEL CÁTEDRA: PROCESOS AGROINDUSTRIALES II
CATEDRÁTICO: Ing. CHUQUILIN GOICOCHEA, Robero C!r"o# INTEGRANTES: TA$PE MENESES CESILIO CICLO
: %II ACOBAMBA&'()*
I.
INTRODUCCION El presente informe se basa sobre realización de la práctica de +ro-e#o e oben-/0n e
b/o/e#e"1 es conocer la manera de obtención de biodiesel con la finalidad de conocer sus aplicacio aplicaciones nes respectivas respectivas y su reacción reacción químicas donde. donde. El Biodiesel Biodiesel es un combustib combustible le sustituto del gas-oil para motores diesel, el cual puede ser producido partiendo de materias primas agrícolas (aceites vegetales yo grasas animales !, aceites o grasas de fr itura usados " y metanol o etanol ( estos tambi#n puede ser obtenidos obtenidos a partir de productos agrícolas ! $a producción del biodiesel es bien conocida y citada e%tensamente en la literatura y a trav trav#s #s de dive divers rsos os medi medios os info inform rmat ativ ivos os.. Bási Básica came ment ntee se elab elabor oraa medi median ante te la transeste transesterifica rificación ción de grasas grasas y aceites aceites con alco&ol alco&ol metílico metílico en ambiente ambiente básico. básico. $os catalizadores a emplear emplear pueden ser soda cáustica o metilato sódico, ambos en solución solución metanólica. El biodie biodiesel sel posee posee las mismas mismas propie propiedad dades es del combu combusti stible ble diesel diesel emple emplead adoo como como combustible para automóviles, camiones, ómnibus y puede ser mezclado en cualquier proporción con el diesel obtenido de la refinación del petróleo. 'o es necesario efectuar ninguna modificación en los motores para poder emplear este combus combustib tible. le. mport mportant antes es fabric fabrican antes tes de ve&ícu ve&ículos los europe europeos os efectu efectuaro aronn prueb pruebas as con resultados satisfactorios en automóviles, camiones y ómnibus .
I.). I.). OB2 OB2ETI ETI%O %OSS
II.
)onocer los procesos de obtención de biodiesel.
dentificar la reacción química de la obtención obtención de un producto de utilidad. utilidad.
MARCO TEORICO II.).b/o/e#e" El b/o/3#e" (biocombustible (biocombustible!! es un líquido que se obtiene a partir de lípidos lípidos naturales naturales como aceites aceites vegetales vegetales o grasas grasas animales, animales, con o sin uso previo, mediante procesos industriales de esterificación esterificación y y transesterificación transesterificación,, y que se aplica en la preparación de sustit sustituto utoss totale totaless o parci parciale aless del del petrodi#sel o gasóleo obtenido obtenido del petróleo petróleo.. El biodi iodies esel el
pued puedee
mezcl ezclar arse se
con con gasóleo proc proced eden ente te
del del refino refino del del petróleo en
diferentes cantidades.
II.'.
Oben-/on e b/o/e#e" *ara obtener biodiesel, el aceite vegetal o grasa animal se somete a una reacción química denominada +transesterificación. +transesterificación. En esa reacción, el aceite vegetal o grasa animal se &ace reaccionar en presencia de un catalizador (generalmente una base o álcali! con un alco&ol (normalmente metanol! metanol! para dar los correspondientes #steres de alquilo (para el metanol, los #steres
de metilo! de la mezcla de /s que se encuentra la matriz del aceite vegetal o grasa animal. $a 0igura " representa la reacción de transesterificación. (Rodolfo José La rosa - (2001))
0igura ". $a reacción de esterificación. 1 es una mezcla de diferentes cadenas de ácidos grasos. El alco&ol usado frecuentemente para biodiesel es el metanol (1 /2)34!.
II.4.E5/#/one#:
5onó%ido de carbono ()6! 7 la emisión durante la combustión del biodiesel en motores diesel es del orden del 89: inferior ( comparada con aquella que produce el mismo motor con combustible diesel ! . Es conocida la to%icidad del monó%ido de
carbono sobre todo en las ciudades. ;ió%ido de azufre (<6=! 7 no se produce emisión de dió%ido de azufre por cuanto el biodiesel no contiene azufre. El dió%ido de azufre es nocivo para la salud &umana asi como para la vegetación.
5aterial particulado7 esta emisión con el empleo del biodiesel se reduce del >8:
respecto del combustible diesel. $as partículas finas son nocivas para la salud. *roductos *roductos orgánico orgánicoss aromático aromáticos7 s7 el biodiesel biodiesel no contiene contiene productos productos aromático aromáticoss (benceno y derivados! siendo conocida la elevada to%icidad de los mismos para la
salud. Balance de dió%ido de carbono ()6=! 7 el dió%ido de carbono emitido durante la combustión del biodiesel es totalmente reabsorbido por los vegetales. *or lo tanto el biodiesel puede ser considerado un combustible renovable.
II.6. Pro/e!e Pro/e!e## •
El biod biodie iese sell
se desc descri ribe be quím químic icam amen ente te como como comp compue uest stos os orgá orgáni nico coss
de #steres monoalquílicos de ácidos grasos de grasos de cadena larga y corta. •
El biodi#sel biodi#sel tiene me?ores me?ores propieda propiedades des lubricantes lubricantes y muc&o mayor índi índice ce de cetano que cetano que el di#sel de poco azufre azufre.. El agregar en una cierta proporción biodi#sel al gasóleo reduce significativamente el desgaste del circuito de combustible@ y, en ba?a cantidad y en sistemas de altas presiones, e%tiende la vida Atil de los inyectores que dependen de la lubricación del combustible.
•
El po pode derr
calo ca loríf rífico ico del
biodi#sel
es
4,=
5C$
( mega?ulio mega?ulio por por litro litro!!
apro%imadamente. Esto es un D: menor que el di#sel mineral. $a variación del poder calorífico del biodi#sel depende de la materia prima usada más que del proceso. •
El biodi#sel es líquido a temperatura ambiente y su color varía entre dorado y marrón oscuro segAn el tipo de materia prima usada. Es inmiscible inmiscible con con el agua, tien tienee un pu punto nto de ebu ebullic llición ión alto lto y ba?a a?a pr pres esió iónn de va vapo porr . F )! o la gasolina (-F9 (-F9 )!. )!. Giene Giene una una densidad de apro% apro%ima imada damen mente te 9,HH 9,HH gcm4, gcm4, menos que el agua.
•
5ás allá, no tiene virtualmente ningAn contenido de azufre y se suele mezclar como aditivo con el di#sel de ba?o contenido en azufre (CLEMENTS, L.D; FANGRU!(1""#))
II.*.Me!no" El metanol se utiliza como el alco&ol para la producción de biodiesel, porque es el alco&ol menos costoso, aunque otros alco&oles tales como etanol o el propanol, pueden producir biodiesel con me?ores propiedades combustibles. menudo, los productos resultantes tambi#n se llaman #steres metílicos de ácidos grasos (E5! en lugar de biodiesel. unque otros alco&oles pueden por aumentar el rendimiento biodiesel, muc&os estándares quea&ora e%istentes están diseIados de tal manera que sólo los #steres de metilo pueden ser usados como biodiesel, si las normas son observados correctamente.
II.7. %en!8!# %en!8!# e b/o/e# b/o/e#e" e"
;erivación de un recurso interno renovable, reduciendo así la dependencia del
petróleo y la preservación. Biodegradabilidad. 1educción de la mayoría de las emisiones (con la e%cepción de los ó%idos de
nitrógeno, '6%!. 5ayor punto de ignición, lo que lleva a la manipulación y el almacenamiento seguro. E%celente lubricidad, un &ec&o que está ganando importancia progresivamente con la llegada de los combustibles diesel de petróleo con ba?o contenido de azufre, lo que &a reducido en gran medida la lubricidad. $a adición de biodiesel en niveles ba?os ("-=:! restaura la lubricidad
II.9.A"/-!-/one# El biodi#sel puede ser utilizado en estado puro (B"99! o puede ser mezclado con di#sel de petróleo en las operaciones de concentración en la mayoría de las bombas de inyección di#sel. $a nueva e%trema alta presión (=D.999 psi! de los motores tiene límites estrictos de fábrica de B8 o B=9, segAn el fabricante. El biodi#sel tiene diferente diferentess propieda propiedades des disolventes que que el petr petrod odi# i#se sell y degr degrad adar aráá las las ?unt ?untas as de cauc&o natu natura rall y las las mangueras en los los ve&í ve&ícu culo loss (en (en su mayo mayorí ríaa ve&í ve&ícu culo loss fabr fabric icad ados os ante antess de "DD= "DD=!, !, aunque que #sto #stoss tie tienden nden a reem reempl plaazarl zarlos os en su
mantenimiento normal por lo que es muy probable que ya &ayan sido reemplazadas por 0J5, que no es reactiva al biodi#sel.
II.;.To
III. III.
MATE TERI RIAL ALEES $ METOD ODO OS III.).
M!er/!"e# Embudo de decantación Masos precipitado )ocina el#ctrica *ipeta Germómetro
III.'.
Re!-/=o#
899ml lco&ol lco&ol etílico al D>: H4 ml de 'a63 H4 ml de aceite vegetal
III.4. III.6.
III.*. III.7. III.9. III.. III.;. III.)(. III.)). III.)'. III.)4. III.)6. III.)*. III.)7.
III. III.))9. M3 M3o oo# III.)9.). D/!gr!5! e >"?8o >"?8o e oben-/0n oben-/0n e b/o/e#e". b/o/e#e". III.).
III.);. III.);.). Pro-e#o# e oben-/0n oben-/0n e b/o/e#e" b/o/e#e" III.'(. Lo# !#o# ! #eg?/r.
I%. I%.
1ecepción los materiales respetivos para la obtención de biodiesel. 5edir H4 ml de aceite vegetal nuevo (aceite de cocina! en un recipiente. 9 ). $uego el producto pasa a una etapa de separación, en la cual se remueve el glicerol formado mediante la sedimentación. ;onde se separa el glicerol y biodiesel biodiesel por medio de decantación. *ara obtener el biodiesel del aceite vegetal. III.21. (CLEMENTS, L.D; FANGRU!(1""#))
III.''. RESU RE SULLTAD ADOS OS $ DIS DISCU CUSI SION ONES ES:: I%.). Re#?"!o#.
I%.'.
la síntes síntesis is de biodi biodiese esel,l, &emos &emos utiliz utilizad adoo las siguie siguiente ntess cantid cantidade adess de reacti reactivos vos y obtenido los resultados que se refle?an en la tabla7
I%.4.
I%.6.
)on )on el aceite aceite de cocina cocina y etanol etanol favorec favorecee su obtenci obtención ón de glicer glicerina ina y
biodiesel de una cantidad de D9 ml de glicerina y D9 ml de biodiesel.
I%.*. .*. D/#/#-?#/on /one#
El uso del metanol favorece en el sentido de que el J63 se disuelve más fácil en #l que en etanol. demás la etanólisis forma emulsiones que son más estables y &acen más comple?a la separación y purificación de los #steres. I%.7. En cambio cambio las emuls emulsion iones es en la metan metanóli ólisis sis son rápida rápidass y fácilm fácilmen ente te descompuestas para formar una capa inferior rica en glicerol y una capa superior rica en metílesteres, 5E3E1(=99>!. 5E3E1(=99>!. I%.9. *or otro lado, el metanol que se encuentra asociado con la glicerina puede ser recuperado.
biod biodie iese sel.l. $a glic glicer erin ina, a, prin princip cipal al subp subpro rodu duct ctoo gene genera rado do en la reac reacci ción ón de transesterificación, puede ser neutralizada y comercializada para la fabricación de ?abones u otros subproductos, (Sa*dra . (Sa*dra . G+raldo, L+s A. R-os, Al/a*dr Fra*o & Fr*a*do Cardo (200)) (200))
%.
CONCLUSIONES %.). En este informe informe conocim conocimos os
los proceso procesoss de obtenci obtención ón de biodie biodiesel sel
mediante la adición de alco&ol de D> y catalizador por medio de decantación. %.'. Gambi#n dentificamos la reacción química de la la obtención obtención de biodi#sel biodi#sel donde donde
llamad llamados os trigli triglic#r c#rido idoss (#ster (#steres es de glicer glicerina ina!, !, reaccio reacciona nann con metan metanol ol
()3463!, %.4. 6bteni#ndose 6bteni#ndose #steres metílicos (biodi#sel! y glicerina.
%.6. %.*.
RE%ISION BIBLIOGRAFICA
CLEMENTS, CLEMENTS, L.D; FANGRUI; Ma y HANNA, Milford. The effect of catalyt, free fatty acid, acid, a!d a!d "ater "ater o! tra!e tra!ecte cterif rifcat catio! io! of #eef #eef tallo" tallo".. E!$ A%eric A%erica! a! Societ Societyy ot
A&ric'lt'ral E!&i!eer E!&i!eer ((()*+((()*+- ) /0 1)(-*)+2). 1)(-*)+2). 3ol 3ol 1) 4-5$ )+2) 6 )+21 )+21 4)//05 MEHER, L.C; NAI7 S.N. y 3ID8A, D. Tech!ical a9ect of #iodieel rod'ctio! #y tra!eterificatio!:a reie". E!$ Re!e"a#le a!d S'tai!a#le E!er&y Reie", )(
4+((25 +106+20. Rodol Rodolfo fo !, >!, %ateri %ateria a 9ri%a 9ri%a y eric ericio io !ece !eceari ario. o. Refi!aci>!
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