Producción de biodiésel a partir de etanol con aceite de palma refinado (RBD) usando cenizas volantes residuales como catalizador heterogéneo de la industria papelera

Una de las grandes preocupaciones del mundo es la escasez de combustibles a base de petróleo, por lo que se busca sustituir estos hidrocarburos a partir de nuevas alternativas energéticas, entre ellas se encuentra la elaboración de biodiésel, producto de las reacciones de transesterificación y ester...

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Autores:
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano
Repositorio:
Expeditio: repositorio UTadeo
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:expeditiorepositorio.utadeo.edu.co:20.500.12010/8048
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12010/8048
Palabra clave:
Biodiésel
Transesterificación
Química, Ingeniería
Química
Soluciones (Química)
Biocombustibles
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description Una de las grandes preocupaciones del mundo es la escasez de combustibles a base de petróleo, por lo que se busca sustituir estos hidrocarburos a partir de nuevas alternativas energéticas, entre ellas se encuentra la elaboración de biodiésel, producto de las reacciones de transesterificación y esterificación usando una materia prima oleosa, un alcohol, generalmente metanol, y un catalizador. Este trabajo tiene como objetivo la producción de biodiésel a partir de aceite de palma refinado y etanol, dado que es un alcohol que puede ser fácilmente elaborado mediante fermentación alcohólica, reduciendo el riesgo de contaminación y daño al ambiente. También empleamos un catalizador heterogéneo de cenizas volantes como residuo de la combustión en la cogeneración de energía en la industria papelera para contribuir a la construcción de una economía circular. Se implementó un método cromatográfico de gases mediante la esterificación de tres ácidos grasos libres para la producción de estándares analíticos de esteres etílicos y mediante reacciones de transesterificación se logra la cuantificación de un diseño experimental 22. Las reacciones se llevaron a cabo en un reactor Batch de alta presión durante 6 horas, con 20% w/w de catalizador, agitación de 600 rpm, relación molar etanol:aceite (9:1 y 18:1) y temperatura (90°C y 110°C) . Se caracterizó el catalizador por difracción de rayos X (DRX) y microscopía electrónica de barrido (SEM) y se caracterizó el RBD por normas NTC. Se encontró actividad catalítica para las cenizas volantes usando etanol con un mayor rendimiento de 42.67% a 110°C y con una relación molar etanol: aceite de 9:1. Se realizó un blanco variando la cantidad de catalizador. Los análisis que tienen ANOVAS dieron una validez estadística a los resultados.
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También empleamos un catalizador heterogéneo de cenizas volantes como residuo de la combustión en la cogeneración de energía en la industria papelera para contribuir a la construcción de una economía circular. Se implementó un método cromatográfico de gases mediante la esterificación de tres ácidos grasos libres para la producción de estándares analíticos de esteres etílicos y mediante reacciones de transesterificación se logra la cuantificación de un diseño experimental 22. Las reacciones se llevaron a cabo en un reactor Batch de alta presión durante 6 horas, con 20% w/w de catalizador, agitación de 600 rpm, relación molar etanol:aceite (9:1 y 18:1) y temperatura (90°C y 110°C) . Se caracterizó el catalizador por difracción de rayos X (DRX) y microscopía electrónica de barrido (SEM) y se caracterizó el RBD por normas NTC. Se encontró actividad catalítica para las cenizas volantes usando etanol con un mayor rendimiento de 42.67% a 110°C y con una relación molar etanol: aceite de 9:1. Se realizó un blanco variando la cantidad de catalizador. Los análisis que tienen ANOVAS dieron una validez estadística a los resultados.Requerimientos de sistema: Adobe Acrobat ReaderOne of the world’s major concerns is the scarcity of petroleum-based fuels, and so new energy alternatives are being sought to replace these hydrocarbons, including the 6 production of biodiesel, the product of transesterification and esterification reactions using and oily raw material, an alcohol, generally methanol, and a catalyst. This work aims to produce biodiesel from refined palm oil and ethanol, since it is an alcohol that can be easily produced by alcoholic fermentation, reducing the risk of contamination and damage to the environment. We also use a heterogeneous fly ash catalyst as a combustion residue in the cogeneration of energy in the paper industry to help build a circular economy. A gas chromatographic method was implemented through the esterification of the three free fatty acids to produce analytical standards of ethyl esters and through transesterification reactions the quantification of an experimental design is achieve. The reactions were carried out in a high-pressure batch reactor for 6 hours, with 20% catalyst, 600 rpm agitation, molar ethanol:oil ratio (9:1 and 18:1) and temperature (90°C and 110°C). The catalyst was characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) and RBD was characterized by NTC standards. Catalytic activity was found for fly ash using ethanol with a higher yield of 42.67% at 110°C and with a molar ethanol:oil ratio of 9:1. A target was made by varying the amount of catalyst. The analyses that have ANOVAS gave a statistical validity of the results.Ingeniero Químico28 páginasapplication/pdfspaUniversidad de Bogotá Jorge Tadeo LozanoIngeniería QuímicaFacultad de Ciencias Naturales e IngenieríaBiodiéselTransesterificaciónQuímica, IngenieríaQuímicaSoluciones (Química)BiocombustiblesBiodiéselAlcoholesBiodieselProducción de biodiésel a partir de etanol con aceite de palma refinado (RBD) usando cenizas volantes residuales como catalizador heterogéneo de la industria papeleraTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fAbierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Abbas, A. S., & Abbas, S. M. (2013). Kinetic Study and Simulation of Oleic Acid Esterification in Different Type of Reactors. Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering, 14(2), 13–20.AENOR. (2011). Determination of Total FAME and Linolenic Acid Methyl Esters in Biodiesel According to EN-14103. Http://Www.Aenor.Es/, 6584, 16. 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Fatty acid ethyl esters ( FAEEs ) obtained from grapeseed oil : A fully renewable biofuel, 132, 278–283. https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.08.010Bolonio, D., Llamas, A., Rodr, J., Mar, A., & Canoira, L. (2015). Estimation of Cold Flow Performance and Oxidation Stability of Fatty Acid Ethyl Esters from Lipids Obtained from Escherichia coli. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.5b00141Borges, M. E., & Díaz, L. (2012). Recent developments on heterogeneous catalysts for biodiesel production by oil esterification and transesterification reactions: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16(5), 2839–2849. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.01.071Borugadda, V. B., & Goud, V. V. (2012). Biodiesel production from renewable feedstocks: Status and opportunities. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16(7), 4763–4784. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.04.010Chemicalbook. (2017). Palmitic acid ethyl ester. 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