PRODUCCION DE BIODIESEL A PEQUEÑA ESCALA

Introducción

El biodiesel viene a ser un biocombustible líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceites vegetales y grasas animales; este biodiesel se logra []por medio de procesos industriales de esterificación y transesterificación. Puede reemplazar al gasoil mineral fácilmente, la calidad del biodiesel depende del tipo de aceite de origen y de la calidad de fabricación.

Este puede mezclarse con gasolina procedente del refinamiento de petróleo en diferentes cantidades.

La Sociedad Americana de Ensayos y Materiales (ASTM) define al biodiésel como ásteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga derivados de insumos grasos renovables, como los aceites vegetales o grasas animales.

El impacto ambiental y las consecuencias sociales de su producción y comercialización a gran escala, en especial en los países en vías de desarrollo o del Tercer y Cuarto Mundo podrían generan aumento de la deforestación de bosques nativos, expansión indiscriminada de la frontera agrícola, desplazamiento de cultivos alimentarios y ganadería, destrucción del ecosistema y la biodiversidad, desplazamiento de trabajadores rurales.

Objetivos

Determinar el índice de acidez (IA) de una muestra de aceite usado mediante titulación con una solución de KOH para calcular la cantidad de catalizador a usar en el proceso de producción de biodiesel.Determinar el rendimiento de reacción de biodiesel teniendo en cuenta los parámetros del proceso.

Fundamentos

Análisis de Acidez (AOCS oficial Method Cd 3d-63)

El índice de acidez de un triglicérido es la acidez como consecuencia de la presencia de ácidos grasos libres. Se realiza la valoración con Hidróxido de potasio. El contenido de acidez se expresa como índice de acidez.

Transesterificacion

El biodiesel es una mezcla de esteres monoalquilicos de ácidos grasos de cadena larga derivado de lípidos renovables tales como aceites vegetales y animales y que se obtiene por proceso de transesterificacion (proceso de intercambiar el grupo alcoxi de un ester por otro alcohol).

Materiales y Reactivos

Materiales

Plancha de calentamiento con agitaciónVasos de precipitación de 250mlProbeta de 100mlMatraces de 250mlPastillas de agitaciónEquipo de titulaciónPeras de decantación de 500mlPicetas

Reactivos

Solución de KOH 0.1N

Alcohol etílicoAceite recicladoFenolftaleínaAlcohol metílico Agua destilada

Procedimiento experimental

Índice de acidez

Pesar 5gr de muestra (aceite)Diluir con 50ml de alcohol etílico neutralizadoColocarlo en un matraz de ErlenmeyerAdicionar unas gotas de fenolftaleínaTitular con solución de Hidróxido de potasio 0.1N

IA aceite = VxNx56.1

gr muestra

V: volumen de titulante gastado (ml)

N: normalidad del KOH

Transesterificacion

Pesar 200gr de aceiteMedir metanol 20% (p/p) con relación al aceitePesar hidróxido de potasio de 0.8 – 1.0% (p/p) con relación al aceite ( de acuerdo a la acidez).Mezclar el metanol y el hidróxido de potasio.Agregar la mezcla de metoxido al aceiteRealizar la mezcla a Tº 50 – 60 ºC durante 2 horas aprox (proceso de transesterificacion).Esperar a decantar y separar la glicerinaRealizar de 2 a 3 lavados con agua (20 – 30% (p/p) con respecto al rendimiento de biodiesel).Separar el biodiesel purificadoSecarFiltrar

Tabulación de datos y Resultados

Cuadro 1. Datos de la tabulación con KOH para calcular el índice de acidez (IA) del aceite

Muestra Masa de muestra (gr)

Volumen de gasto KOH (ml)

Normalidad del KOH

IA (mg KOH / gr aceite)

Aceite reciclado del

comedor

5 gr 50 ml 0.1 N IA aceite = VxNx56.1gr muestra

IA = 1.7mg KOH / gr aceite

Cuadro 2. Datos de Proceso de Transesterificacion

Cantidad aceite a procesar(gr) 200 grVolumen de metanol (gr) 40 gr

Acidez del aceite (mg KOH/gr aceite) 1.7 mg KOH /gr aceiteCantidad de catalizador a usar (mg KOH`/gr

aceite)2 gr

Temperatura del proceso(ºC) 50 a 55º CTiempo de agitación(min) 1 hora y media

Cantidad glicerina 35 grCantidad Biodiesel 181.2 gr

Rendimiento del proceso (%) * 85 95%

*Rendimiento = B x 100 /A

A: volumen del aceite inicial (ml)

B: volumen del biodiesel (ml)

Rendimiento = 3624

ANEXOS

Calculo de Índice de acidez del aceite

IA aceite = VxNx56.1

gr muestra

IA aceite = 50ml x 0.1 x 56.1

5 gr

IA aceite = 1.7mg KOH / gr aceite

Calculo del rendimiento

Rendimiento = B x 100

A

A: volumen del aceite inicial (ml) = 5gr = 5ml

B: volumen del biodiesel (ml)= 181.2gr = 181.2ml

Rendimiento = 181.2 ml x 100

5 gr

Rendimiento = 3624