universidad nacional de san martin

FACULTAD DE INGENIERA AGROINDUSTRIALDEPARTAMENTO ACADMICO DE INGENIERA AGROINDUSTRIALREA ACADMICA DE CIENCIA Y TECNOLOGA DENO ALIMENTOSTECNOLOGA AGROALIMENTARIA DE NO ALIMENTOS I

INFORME DE PRCTICA N 03

ELABORACIN DE BIODIESEL

DOCENTE:ING. MSC. JAIME GUERRERO MARINA

ESTUDIANTES:

ARGANDOA NOLASCO KATHERINE. CARRASCO PINEDO DANTE. NAVARRO PAREDES CAROLY. PREZ RAMREZ JANINA. TORRES PAIMA ROSSANA PATRICIA. VALERA LPEZ JULY.

FECHA DE ENTREGA:08/05/14

TARAPOTO- PER2014

I. INTRODUCCIN

El biodiesel es uno de los combustibles ecolgicos, mas fcil de elaborar, con resultados exitosos para los vehculos a diesel, usos varios y el ambiente. Es unECOCOMBUSTIBLE proveniente de recursos renovables, ya que se obtiene de los aceites vegetales, tales como:colza, girasol, algodn, canola, palma africana, corozo, aceites comestibles ya usados (el de su propio negocioo industria), etc. bien de grasas animales,o combinados.

Podemos usar directamente los aceites vegetales con cambios tcnicos en los motores, bien el biodiesel sin casi ningn cambio en el motor del vehculo,o mezclar con diesel, keroseneo solventes.

Se puede llegar a tecnificar de tal manera que la produccin industrial sea viable, segura y obtener un producto de mxima calidad.Para la fabricacin de BIODIESEL es necesario considerar detenidamente las variables, los ingredientes a utilizar, para obtener los mejores resultados.Estos son:

Aceite vegetal Soda custica (hidrxido de sodio) Metanol (alcohol metlico )

II. OBJETIVOS:

Comprobar el proceso de transesterificacin de las grasas y aceites. Elaborar biodiesel.

III. REVISIN DE LITERATURA:

LOS ACEITES VEGETALES

Los Aceites Vegetales Usados de cocina son una fuente atractiva de biodiesel, pero son ms difciles de convertir porque contienen un 2-10% de cidos grasos libres (la causa del sabor rancio) y pueden provocar grandes problemas. Primero de todo, es necesario retirar cualquier agua presente en el aceite usado. Calentndolo en el horno a 104C durante una hora o hasta que no se puedan ver burbujas.

Es necesario valorar el aceite para determinar qu cantidad de cidos grasos libres contiene. Para medir la cantidad de cidos grasos libres del aceite: mezclar 1 ml de aceite con 10 ml de alcohol isopropilo (obtenible junto con los dems dri-gas) + 2 gotas de solucin de fenolftalena (obtenibles en una tienda de productos qumicos o en una tienda de juguetes que vendan productos qumicos). Gota a gota, se aade un 0,1% de solucin de sosa (1 g. de sosa en 1 litro de agua) mediante agitacin vigorosa hasta que la solucin se queda roscea durante 10 segundos (20 gotas = 1 ml.) . Registre los mililitros de solucin de sosa al 0,1% usados.

METXIDO DE SODIO

Este es el ingrediente que reaccionar qumicamente con el aceite vegetal para producir el Biodiesel. Para prepararlo necesita(paso 3.4):

Metanol (alcohol metlico) Hidrxido de sodio en escamas (soda custica, 96% pureza)

Puede utilizar tambinEtanol(alcohol etlico) pero se necesita experiencia en Ing. Qumica para llevar a cabo el proceso. As que en este caso es mejor utilizar metanol. El metanol es venenoso tenga cuidado de aspirarlo. El metanol y el hidrxido de sodio, son materiales que absorbenel agua ambiental con mucha facilidad, as que lleve a cabo esta operacin (3.4) lo ms rpido posible. Recuerde que el agua es un enemigo para este proceso.

VENTAJAS DEL BIODIESEL

EL biodiesel es un substituto o suplemento para el diesel y no necesita las bombas especiales o el equipo de alta presin para aprovisionar de combustible. Adems, puede ser utilizado en motores diesel convencionales, as que no se necesita comprar vehculos o motores especiales para funcionar con biodiesel. Sin embargo, los usuarios deben consultar siempre con el OEM y la declaracin de la garanta del motor antes de usar el biodiesel.

Los cientficos creen que dixido de carbono es uno de los gases principales del invernadero que contribuyen a calentarse global. El biodiesel aseado (100 por ciento de biodiesel) reduce lasemisiones de dixido de carbono ms de un 75 por ciento sobre el diesel del petrleo. Usar una mezcla de 20 por ciento de biodiesel reduce emisiones del dixido de carbono del orden del 15 por ciento. El biodiesel tambin produce pocas partculas, monxido de carbono, y emisiones del dixido de sulfuro.

Puesto que el biodiesel se puede utilizar en motores diesel convencionales, el combustible puede substituir directamente productos de petrleo; reduciendo la dependencia del pas del petrleo importado.El biodiesel ofrece ventajas de seguridad sobre el diesel del petrleo porque es mucho menos combustible, con un punto de inflamacin mayor de 150C, comparado a los 77C da el diesel del petrleo, as que es ms seguro de almacenar, y transporte.

La reaccin de transesterificacin, que se presenta en la grfica 1, se desarrolla en una proporcin molar de alcohol a triglicrido de 3 a 1, reaccionando en la metanlisis 1 mol de triglicrido con 3 moles de alcohol (aunque se aade una cantidad adicional de alcohol para desplazar la reaccin hacia la formacin del ster metlico). El triglicrido es el principal componente del aceite vegetal o la grasa animal. Adems, la formacin de la base de la glicerina, inmiscible con los steres metlicos, juega un papel importante en el desplazamiento de la reaccin hacia la derecha, alcanzndose conversiones cercanas al 100%.

Grfica 1. Reaccin de transesterificacin.

En la grfica 2 se presentan las diferentes reacciones que tienen lugar en la transesterificacin, la cual consiste qumicamente en tres reacciones reversibles y consecutivas. El triglicrido es convertido consecutivamente en di glicrido, monoglicrido y glicerina. En cada reaccin un mol de ster metlico es liberado.

Grfica 2. Reacciones implicadas en la transesterificacin.

IV. Desarrollo de la prctica:

4.1MATERIALES Y REACTIVOS:

Aceite de cocina (usado). Metanol (CH3OH) con una pureza del 99 % o ms. Hidrxido de sodio (NaOH, soda caustica, leja); debe estar seco. Agua destilada. Solucin de fenolftalena. Vaso de precipitacin. Pera de decantacin. Soporte universal. Cocina-agitador magntico. Matraz. imn magntico.

4.2 MTODO:

Valorar el aceite (medir la acidez del aceite), para esto utilizar 5 ml del aceite (aceite vegetal usado), y aadimos 15 ml de alcohol, 3 gotas de fenolftalena y titulamos con NaOH al 0.1 N y tomamos nota del gasto de KOH. Calcular la cantidad de NaOHque se necesita para la reaccin y formacin del metoxi de sodio. Para calcular la cantidad de leja hace falta 3.5 gr. De leja por cada litro de aceite que se vaya a transesterificar, adems agregar la cantidad de gramos de NaOH empleada en la valoracin. Medir el 20% del volumen del aceite a utilizar en metanol a esto agregar la cantidad de leja y agitar. Este proceso permite formar el metoxi de sodio. Calentar el aceite a una temperatura aproximada de 45C y agregar el metoxi de sodio mientras se agita con un imn magntico, seguir agitando la mezcla durante 50 o 60 minutos. La reaccin suele completarse en hora, es mejor batir durante ms tiempo. Pasado el tiempo dejar que la mezcla se repose y se enfri en una pera de decantacin sujeto a un soporte universal por lo menos de 8 a 24 horas (al cabo de unos minutos se podr apreciar el inicio de la estratificacin). Una vez reposado, separar las dos fases la glicerina del biodiesel (la glicerina formara una masa gelatinosa en el fondo).Se recomienda no acercar a una llama. Realizar el lavado del biodiesel para eliminar las impurezas 2y restos de leja que han quedado durante el proceso de transesterificacin. Se mezcla 1/3 parte del agua corriente y 2/3 del biodiesel previamente reposado, agitar la mezcla por espacio de 10 minutos. Dejar reposar (en 10 minutos se podr apreciar la separacin). Repetir el proceso 2 veces ms, a la tercera del agua deber salir limpia, de lo contrario aadir 15 ml de vinagre por cada 25 litros de agua y repetir la operacin. Dejar reposar entre 1 a 3 semanas.

V. CLCULOS Y RESULTADOS:5.1.-CLCULOS: Clculo de la cantidad de KOH que se necesita para la reaccin.

X = 0.002 gr.KOH 0.4 gr.100ml

X 0.5 ml

Clculo de la cantidad de KOH para la formacin de metoxi. 5 ml de aceite 0.002 gr. NaOH

X1 = 0.08 gr.KOH200 ml de aceite X 1

X2 = 1.8 gr.KOHClculo total de KOH.1000 ml 9 gr NaOH 200 ml X2

Clculo de metoxi de potasio (m.s) M.P = Metanol (20 %)+ KOHM.P = 80 ml + (1.8+ 0.08) gr

5.2.- RESULTADOS Cantidad de aceite utilizado (AVU).= 200 ml. Cantidad de metanol utilizado.= 80 ml. Cantidad de catalizador utilizado NaOH.= 1.88 gr. Cantidad de biodiesel obtenido.= 158 ml. Cantidad de glicerina obtenida.= 41.8 ml. Rendimiento. = 79 %

VI. DISCUSIONES:

Segn www.inti.gob.ar/tecnopolis (Ministerio de Industria-Secretaria de Industria y Comercio) dice que de 100 litros de AVU genera 85 litros de biocombustible diesel. Entonces nosotros utilizamos (200 ml= 0.2 litros) de AVU100 litros de AVU 85 litros de biocombustible0.2 litros de AVU x

X = 0.17 litros = 170 ml de biocombustible

Lo cual no concuerda con muestro resultado, obtuvimos solamente 158ml de biocombustible, esto se debe a los diferentes cidos grasos que tubo la muestra.

VII. CONCLUSIONES:

Comprobamos el proceso de transesterificacin de las grasas y aceites en el desarrollo de la prctica. Obtuvimos que el biodiesel genera combustin.

vii. anexos:

VIII. BIBLIOGRAFIA

lacruzgordillo@yahoo.com http://www.deguate.com/ecologia/article_2368.shtml http://www.forocoches.com/foro/showthread.php?t=24431 http://www.enplenitud.com/nota.asp?articuloID=8049