Influencia de la dispersión axial en la transesterificación supercritica para la produccion de biodiesel

M. BUSTO; S. A. D’IPPOLITO; M. E. ITURRIA; J. C. YORI; C..L. PIECK; J. M. GRAU; C. R. VERA

Gramado, Rio Grande do Sul, Brasil

Simposio; XX SICAT – Simpósio Ibero-Americano de Catálise; 2006

Sociedad Brasilera de Catalisis

La transesterificación de grasas y aceites con metanol procede a través de tres reacciones consecutivas siendo la formación del diglicérido la etapa limitante. A valores bajos de conversión (< 35%) el sistema tiene limitaciones de transferencia de masa por la inmiscibilidad del sistema metanol-aceite. La transesterificación no-catalítica con metanol supercrítico soluciona este problema al formar una sola fase reaccionante. La implementación de este modo de reacción en reactores tubulares continuos necesita de la evaluación del retromezclado que se presenta cuando el metanol adquiere la movilidad de gas en el estado supercrítico (³ 250 °C). Un estudio de este tipo se realizó en este trabajo y se encontró que los reactores de transesterificación supercríticos deben ser operados a valores de Péclet axial iguales o superiores a 1000 con objeto de limitar el retromezclado a un mínimo y lograr así conversiones similares a las de reactores batch a tiempos de reacción de 1 h o menos. Conversiones altas, operando en mezcla perfecta sólo se logran trabajando a mayores temperaturas (T ³ 300 °C) y relaciones metanol:aceite que resultan inconvenientes. Transesterification of fats and oils by methanol is known to proceed by a three-step consecutive reaction mechanism in which the formation of the diglyceride is the rate-limiting step. At low conversion values (< 35%) the system has mass transfer limitations due to the immiscibility of the oil-methanol system. Non-catalytic transesterification in supercritical methanol overcomes this problem by forming a one phase reacting system. The implementation of this reaction mode in continuous tubular reactor needs for the evaluation of the effect of the backmixing that appears when methanol acquires a gas-like mobility in the supercritical state (³ 250 °C). Such a study was performed here and it was found that supercritical transesterification reactors must be operated at axial Péclet number equal or higher than 1000 in order to limit backmixing to a minimum and achieve batch-like conversions at residence times of 1 hour or less. High conversion values in perfectly mixed reactors can only be obtained by working at inconveniently higher temperatures (T ³ 300 °C) and methanol:oil ratios.