E. Gomez-Delgado, D. Nabarlatz, Fredy Augusto Avellaneda-Vargas
{"title":"麻疯树种子原位酯交换反应生物柴油的制备。","authors":"E. Gomez-Delgado, D. Nabarlatz, Fredy Augusto Avellaneda-Vargas","doi":"10.18273/revuin.v21n2-2022003","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Una desventaja del uso de biodiésel es su precio, debido a los altos costos de la materia prima y al acondicionamiento del aceite requerido para obtenerlo por medio de una transesterificación tradicional, lo que le impide alcanzar precios más accesibles y dificulta su competitividad con el diésel de petróleo. Por esta razón, se investigó una alternativa para la obtención de biodiésel mediante transesterificación in situ o extracción reactiva (ER) a partir de semillas de Jatropha curcas L. Con esta alternativa en auge, que no compite con el mercado alimenticio, se busca reducir etapas en el proceso de producción y así disminuir costos de operación respecto al método y aceites convencionales. Se determinó la influencia de la temperatura, concentración másica de catalizador (g NaOH/g aceite) y relación molar metanol:aceite, con el fin de maximizar el rendimiento y la concentración de FAME del biodiésel obtenido, mediante un diseño experimental central compuesto (DCC) con método de superficie de respuesta. Se encontró que las condiciones más apropiadas para la obtención de biodiésel por transesterificación in situ fueron una temperatura de reacción de 44 °C, con una concentración másica de catalizador respecto al aceite de 1,2 g NaOH/100 g aceite y una relación molar metanol:aceite de 135:1, con presencia de hexano, manteniendo constantes la velocidad de agitación (635 rpm) y el tiempo de reacción (3 h). En estas condiciones, se alcanza un rendimiento de 71,99 % p/p (g biodiésel/g aceite) y un contenido de FAME del 90,36 % p/p (g FAME/g biodiésel). Los resultados de este estudio establecen las bases para una alternativa al proceso tradicional que no necesita las etapas de extracción y pretratamiento de los aceites utilizados como materia prima, además de disminuir los lavados necesarios en el proceso convencional, que incrementan los costos de dicho proceso industrial e impactan en el medioambiente.","PeriodicalId":42183,"journal":{"name":"UIS Ingenierias","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.3000,"publicationDate":"2022-03-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Obtención de biodiésel por transesterificación in situ a partir de semillas de Jatropha curcas L.\",\"authors\":\"E. Gomez-Delgado, D. Nabarlatz, Fredy Augusto Avellaneda-Vargas\",\"doi\":\"10.18273/revuin.v21n2-2022003\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Una desventaja del uso de biodiésel es su precio, debido a los altos costos de la materia prima y al acondicionamiento del aceite requerido para obtenerlo por medio de una transesterificación tradicional, lo que le impide alcanzar precios más accesibles y dificulta su competitividad con el diésel de petróleo. Por esta razón, se investigó una alternativa para la obtención de biodiésel mediante transesterificación in situ o extracción reactiva (ER) a partir de semillas de Jatropha curcas L. Con esta alternativa en auge, que no compite con el mercado alimenticio, se busca reducir etapas en el proceso de producción y así disminuir costos de operación respecto al método y aceites convencionales. Se determinó la influencia de la temperatura, concentración másica de catalizador (g NaOH/g aceite) y relación molar metanol:aceite, con el fin de maximizar el rendimiento y la concentración de FAME del biodiésel obtenido, mediante un diseño experimental central compuesto (DCC) con método de superficie de respuesta. Se encontró que las condiciones más apropiadas para la obtención de biodiésel por transesterificación in situ fueron una temperatura de reacción de 44 °C, con una concentración másica de catalizador respecto al aceite de 1,2 g NaOH/100 g aceite y una relación molar metanol:aceite de 135:1, con presencia de hexano, manteniendo constantes la velocidad de agitación (635 rpm) y el tiempo de reacción (3 h). En estas condiciones, se alcanza un rendimiento de 71,99 % p/p (g biodiésel/g aceite) y un contenido de FAME del 90,36 % p/p (g FAME/g biodiésel). Los resultados de este estudio establecen las bases para una alternativa al proceso tradicional que no necesita las etapas de extracción y pretratamiento de los aceites utilizados como materia prima, además de disminuir los lavados necesarios en el proceso convencional, que incrementan los costos de dicho proceso industrial e impactan en el medioambiente.\",\"PeriodicalId\":42183,\"journal\":{\"name\":\"UIS Ingenierias\",\"volume\":\" \",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.3000,\"publicationDate\":\"2022-03-15\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"UIS Ingenierias\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.18273/revuin.v21n2-2022003\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q4\",\"JCRName\":\"ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"UIS Ingenierias","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.18273/revuin.v21n2-2022003","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
摘要
使用生物柴油的一个缺点是其价格,因为原材料成本高,并且通过传统的酯交换获得生物柴油所需的油的调节,这使其无法达到更容易获得的价格,并阻碍了其与石油柴油的竞争力。出于这个原因,研究了从麻疯树种子中通过原位酯交换或反应萃取(ER)获得生物柴油的替代方案。与传统方法和油相比,这种不与食品市场竞争的蓬勃发展的替代方案旨在减少生产过程中的阶段,从而降低运营成本。通过响应面法的中央复合实验设计,确定了温度、催化剂质量浓度(g NaOH/g油)和甲醇与油摩尔比的影响,以最大限度地提高生物柴油的收率和FAME浓度。发现通过原位酯交换获得生物柴油的最合适条件是44°C的反应温度,催化剂质量浓度为1.2 g NaOH/100 g油,甲醇与油的摩尔比为135:1,在己烷的存在下,搅拌速度(635 rpm)和反应时间(3 h)保持不变。在这些条件下,产量为71.99%w/p(g生物柴油/g油),FAME含量为90.36%w/p(g FAME/g生物柴油)。这项研究的结果为传统工艺的替代方案奠定了基础,该工艺不需要用作原料的油的提取和预处理步骤,此外还减少了传统工艺所需的洗涤,这增加了该工业过程的成本,并对环境产生了影响。
Obtención de biodiésel por transesterificación in situ a partir de semillas de Jatropha curcas L.
Una desventaja del uso de biodiésel es su precio, debido a los altos costos de la materia prima y al acondicionamiento del aceite requerido para obtenerlo por medio de una transesterificación tradicional, lo que le impide alcanzar precios más accesibles y dificulta su competitividad con el diésel de petróleo. Por esta razón, se investigó una alternativa para la obtención de biodiésel mediante transesterificación in situ o extracción reactiva (ER) a partir de semillas de Jatropha curcas L. Con esta alternativa en auge, que no compite con el mercado alimenticio, se busca reducir etapas en el proceso de producción y así disminuir costos de operación respecto al método y aceites convencionales. Se determinó la influencia de la temperatura, concentración másica de catalizador (g NaOH/g aceite) y relación molar metanol:aceite, con el fin de maximizar el rendimiento y la concentración de FAME del biodiésel obtenido, mediante un diseño experimental central compuesto (DCC) con método de superficie de respuesta. Se encontró que las condiciones más apropiadas para la obtención de biodiésel por transesterificación in situ fueron una temperatura de reacción de 44 °C, con una concentración másica de catalizador respecto al aceite de 1,2 g NaOH/100 g aceite y una relación molar metanol:aceite de 135:1, con presencia de hexano, manteniendo constantes la velocidad de agitación (635 rpm) y el tiempo de reacción (3 h). En estas condiciones, se alcanza un rendimiento de 71,99 % p/p (g biodiésel/g aceite) y un contenido de FAME del 90,36 % p/p (g FAME/g biodiésel). Los resultados de este estudio establecen las bases para una alternativa al proceso tradicional que no necesita las etapas de extracción y pretratamiento de los aceites utilizados como materia prima, además de disminuir los lavados necesarios en el proceso convencional, que incrementan los costos de dicho proceso industrial e impactan en el medioambiente.