PROPIEDADES VOLUMETRICAS DE MEZCLAS REACTIVAS PARA LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL CON ALCOHOLES SUPERCRÍTICOS

A.R. VELEZ; L. J. ROVETTO; P. E. HEGEL; G.MABE; E.A. BRIGNOLE

Cordoba

Jornada; II JORNADAS DE DIFUSIÓN DE INVESTIGACIÓN Y EXTENSIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA FCEFYN ? UNC; 2012

Facultad de cs Ex Fs y Nat. UNC

El estudio de la transesterificación de aceites vegetales en reactores continuos requiere el conocimiento de las densidades de las mezclas bajo condiciones de reacción. Esta información en general no esta disponible. En este trabajo las densidades de distintos aceites vegetales en mezclas con metanol o etanol fueron medidas a través de un método isocórico, por el cual para cada densidad de carga se determinó la variación de la presión con la temperatura en una celda de volumen fijo. Esta información permitió determinar, asimismo la transición entre la región heterogénea gas-líquido a alta presión y la zona de completa homogeneidad de la mezcla reactiva (punto de transición de fases). Estos estudios se realizaron para diversos sistemas: aceite de girasol, aceite de coco, en mezclas con metanol, etanol y etanol azeotrópico. Asimismo se efectuaron estudios similares en mezclas binarias de alcohol con esteres de ácidos grasos y se observó un comportamiento similar. En base a estos estudios se determinó la influencia del peso molecular del aceite, relación molar alcohol/aceite y efecto de la presencia de agua en la mezcla sobre la densidad y sobre las fronteras de transición de fases en este tipo de mezclas. También se determinó la influencia de la densidad global de la mezcla a largos tiempos de reacción sobre la conversión a biodiesel. La celda de volumen constante utilizada consiste en un tubo de acero inoxidable de 3/8 de diámetro nominal, de 64 cm de longitud, cerrado en ambos extremos. El volumen de dicha celda medido a temperatura ambiente es de 26,1 cc y la misma esta provista con un sensor de presión (apto para altas temperaturas) y de temperatura (Pt100). La celda es cargada con la mezcla a ser estudiada y posicionada dentro de un horno eléctrico con control de temperatura. La temperatura se incrementa hasta alcanzar el valor deseado y se mantiene constante hasta que no se observan cambios en de la presión. Los datos P-T-densidad de carga son computados a lo largo de las variaciones de P y T determinados y al final de cada experimento la mezcla de productos de reacción recolectados de la celda son analizados determinando su contenido de ésteres. Los resultados obtenidos muestran que es posible determinar puntos de transición de fases de mezclas reactivas de manera sencilla para una densidad de carga y composición fija, en un diagrama P-T. Simplemente es necesario encontrar el punto de cambio de pendiente de la isocora para hallar este punto. Estos datos P-T-densidad pueden ser utilizados directamente para el cálculo de tiempos de residencia en reactores de transesterificación de aceite de girasol o de coco con etanol o metanol supercríticos. Se encontró que a menor peso molecular de aceite utilizado, menor será la temperatura de transición de fases de la mezcla. El agregado de pequeñas cantidades de agua también provoca un leve descenso de la temperatura de transición. Las mezclas con etanol poseen puntos de transición de fases a temperaturas inferiores que aquellas con metanol. También pudo observarse que es necesario superar una densidad de carga inicial superior a 0,44 g/ml para obtener rendimientos mayores a 95 %.