Ingeniería Química · 2021
Evaluación del rendimiento del biodiesel producido a partir de aceites residuales de cocina
Los aceites residuales de cocina (ARC), provenientes de industrias alimenticias, hoteles, restaurantes y hogares, pueden ser valorizados como materia prima para la producción de biodiesel y reducir el impacto medioambiental causado por estos desechos. La predicción del rendimiento del biodiesel a partir de ARC puede ser una herramienta valiosa a la hora de valorizar estos aceites como materia prima dentro de una infraestructura de producción industrial sólida de biodiesel. En este estudio se evalúo la diferencia en el rendimiento del biodiesel producido a partir de ARC en lugar de aceites vegetales refinados (AVR). Para ello, se desarrolló un algoritmo matemático que permitió estimar los parámetros cinéticos de la transesterificación de ARC. Este trabajo se dividió en 3 etapas: el desarrollo del algoritmo matemático para la transesterificación de AVR, la optimización de parámetros cinéticos y la determinación de la influencia del cambio de las propiedades fisicoquímicas de los AVR, específicamente el índice de acidez y la viscosidad, en el rendimiento del biodiesel. Donde se evaluó el cambio en el rendimiento de biodiesel para AVR a base de soya luego de ser sometido a procesos de cocción, para esto requirió la optimización de un grupo de constantes de velocidad de reacción efectivas de los ARC, con el fin simular el comportamiento de la formación de biodiesel a unas condiciones específicas. De esta manera, se identificó una variación en los valores de las constantes optimizadas con respectos a las asociadas a los AVR, específicamente en la etapa limitante. Esta variación se asoció al cambio en las propiedades fisicoquímicas de los AVR
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Contenido
- Introducciónp. 12
- 1. Estado del artep. 15
- 2. Objetivosp. 18
- 2.1 Objetivo generalp. 18
- 2.2 Objetivos específicosp. 18
- 3. Descripción metodológicap. 19
- vegetales refinados (AVR)p. 24
- cocina (ARC)p. 21
- biodieselp. 35
- 4. Resultados y análisis de resultadosp. 24
- refinados (AVR)p. 24
- 4.2 Desarrollo del algoritmo de optimización de parámetros cinéticosp. 29
- reacción efectivas y el rendimiento del biodieselp. 36
- 5. Conclusionesp. 39
- 6. Recomendacionesp. 40
- Referenciasp. 41
- Apéndicesp. 44
- velocidad de reacción utilizando AVR de Soya, Palma y Girasolp. 24
- Soya, Palma y Girasolp. 26
- reacción de transesterificación de AVR de Soya, Palma y Girasolp. 29
- aceite, concentración de catalizador y temperatura de reacciónp. 30
- Ec. 3 en la transesterificación de un ARC a base de soyap. 31
- por las Ec. 1 a Ec. 3 en la transesterificación de un ARC a base de soyap. 33
- Tabla 7. Propiedades fisicoquímicas para AVR de soya y ARCp. 37
- Tabla 8. Máximos valores permisibles para propiedades fisicoquímicasp. 38
- Figura 1. Metodología detallada por etapas según objetivos de la propuestap. 19
- transesterificación de aceites vegetalesp. 26
- Figura 3. Perfil de concentración de biodiesel a partir aceite de girasolp. 28
- Figura 4. Perfil de concentración de biodieselp. 28
- Figura 5. Algoritmo de optimización desarrolladop. 32
- temperatura de 65°C en presencia de catalizador KOH a una concentraciónp. 34
- simulados y datos experimentalesp. 35
- Apéndice A. Descripción de tipos de ODEsp. 44
- Apéndice B. Algoritmo de transesterificación de aceites vegetales en Matlab®p. 47
- Apéndice C. Figuras de extracción de datos reportados en la literaturap. 50
- Apéndice Dp. 52
- Apéndice E. Constantes cinéticas efetivas de reacción reportadas en la literaturap. 53
- aceite y la cantidad de catalizadorp. 55
- Apéndice G. Algoritmo de optimización de parámetros cinéticosp. 61