Obtención de Biodiesel

OBTENCIÓN DE BIODIESEL Informe con los detalles de la práctica de Laboratorio realizada en los laboratorios de Química de la EPSEVG en Vilanova i la Geltru el 14 y 19 de Enero de 2009. RUBÉN MERINO CAÑIZAL NICOLÁS CURBERA

BIOMASA Y RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

ESQUEMA DE PROCESO Proceso discontinuo


OBJETIVO El objetivo de la práctica es realizar la obtención de biodiesel a partir de aceite de girasol y comprender todas las particularidades del proceso de transesterificación

FUNDAMENTO RESUMIDO Y MÉTODO EMPLEADO

FUNDAMENTO

El proceso de transesterificación consiste en combinar, el aceite (normalmente aceite vegetal) con un alcohol ligero, normalmente metanol, y deja como residuo de valor añadido propanotriol (glicerina) y el biodiesel. El aceite de girasol es un triglicérido de ácidos grasos. Utilizaremos como catalizador el KOH

Aceite + 3 CH3OH Glicerina + 3 R-COO-Me

• El biodiesel se compondrá de tres esteres de diferente naturaleza

• Para que la reacción vaya hasta el final aportaremos un exceso de metanol

• Existe el problema de generar jabones al añadir demasiado catalizador KOH

• La reacción es lenta además de aportar el KOH, es muy importante realizar una buena agitación

• El exceso de metanol se hace necesario para que la reacción sea completa

KOH


MÉTODO

El objetivo es realizar la reacción de sintesis del biodiesel en el laboratorio. Realizaremos un proceso BASE-BASE discontinuo utilizando como catalizador el hidróxido potásico KOH

Pasos de la práctica:

1. Mezcla reactivos 2. Agitación previa 3. Calefacción, reflujo y obtención del biodiesel 4. Decantación 5. Tratamiento biodiesel 6. Tratamiento glicerina

MATERIAL Y PRODUCTOS UTILIZADOS Productos

• 305,52 gr de Aceite de girasol • 60,60 gr de metanol • 3 gr de KOH • Ácido fosfórico

Materiales

• Papel de tornasol • Decantador • Agitador magnético con reflujo


• Agua destilada • Pipetas • Matraces • Gafas protectoras y guantes

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

1. Mezcla reactivos

a. Pesamos el matraz y taramos b. Elevamos con aceite de girasol hasta la cantidad c. Elevamos y mezclamos la cantidad de metanol, añadimos 3 gr

catalizador (KOH en forma de píldoras) Una vez mezclados los reactivos, comienza la reacción lentamente, se pueden distinguir dos colores (2 fases liquidas).

2. Agitación previa

Comienza la reacción al disponer de aceite + KOH + Metanol en el decantador por ello se empieza a obtener Biodiesel + glicerina + jabón. Añadimos mosca a la mezcla para remover mediante agitador magnético La mezcla empieza a enturbiarse, es importante una buena agitación. Las rpm del agitador deben ser altas para que el KOH agilice la reacción lo más rápidamente posible mediante el catalizador KOH y la agitación logramos acelerar la reacción


3. Calefacción, reflujo y obtención del biodiesel

Añadimos el matraz a un agitador magnético con reflujo de vapor. Continuamos acelerando la reacción. Se pueden distinguir un color amarillento, el aspecto es turbio, no se distinguen fases, estado liquido + KOH sólido en forma de píldoras. Debemos consumir todo el catalizador para ello se requiere tiempo y que las rpm del agitador sean altas.

4. Decantación

Una vez finalizada la reacción, vertemos el contenido en un decantador. Donde podemos distinguir dos fases claramente diferenciadas, en la parte de abajo con color ocre oscuro tenemos la glicerina y en la parte superior el biodiesel. Aun puede haber metanol y cierta cantidad de jabón que se nos ha generado. Decantamos y separamos las dos fases para pasar al tratamiento de cada una de ellas.

5. Tratamiento biodiesel

Introducimos el biodiesel en un agitador magnético con calentador para conseguir temperatura de 100ºC, el objetivo es Neutralizar el Hidróxido potásico que aun pueda quedar en el biodiesel hasta tener un carácter neutro pH7. A la vez, Separamos las fases mediante purga en la adicción de agua destilada + 5 gotas acido fosfórico. Para manipular dicho ácido, nos colocamos las gafas protectoras y guantes. Una vez tratado el biodiesel obtenemos 300,81 gr (447’20 – peso matraz) de Biodiesel con una Densidad de 0, 88. Posteriormente podemos caracterizar el Biodiesel analizado por el método analítico de cromatografía liquida de alta resolución (HPLC).


6. Tratamiento glicerina

El objetivo es eliminar las sales potásicas, el metanol y el agua que pueda contener la glicerina para ello vamos echando acido fosfórico al matraz de glicerina, comprobamos pH. Una vez aparezca una tonalidad verdosa la solución ya es acida. Añadimos a un agitador magnético con calentador y calentamos la glicerina hasta unos 65ºC, para de esta manera eliminar el metanol que pueda contener. Una vez realizado esto, el peso de la glicerina obtenida es de 41,12 gr (101,12- peso matraz) con una densidad de 1,018.


RESULTADOS Cantidad de aceite utilizado: 305,52 gr de Aceite de girasol Cantidad de metanol utilizado: 60,60 gr Cantidad de catalizador utilizado KOH: 3 gr Cantidad de Biodiesel obtenido: 300,81 gr Cantidad de Glicerina obtenida: 41,12 gr Densidad biodiesel 0,88 gr/ml Densidad Glicerina 1,018 gr/ml


FICHAS DE DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

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