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http://cideteq.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1021/524| Optimización de un reactor para la producción de biodiésel utilizando cavitación hidrodinámica | |
| Alejandra Rodríguez | |
| CARLOS HERNÁNDEZ BENITEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| INGENIERÍA AMBIENTAL | |
| La aplicación de la cavitación hidrodinámica (CH) para intensificar la síntesis de biodiésel a partir de la reacción de transesterificación ha resultado ser atractiva ya que presenta ventajas tales como de producción, consumo energético y de tiempo con respecto a los sistemas convencionales. Se evaluó el efecto de la aplicación de la CH sobre la síntesis de biodiésel, en un prototipo de cavitación con capacidad máxima de volumen de trabajo de 60 L. La evaluación se llevó a cabo en dos bloques experimentales. En ambos bloques, se emplearon dos diseños de experimentos de tipo Box-Behnken. Además, las condiciones experimentales de presión, flujo y temperatura fueron controladas para obtener un número de cavitación (Cv) entre 0 y 1. Durante todos los experimentos no se aplicó agitación mecánica, ni control de temperatura. El objetivo del primer bloque experimental consistió en la optimización en los consumos de reactivos y tiempo de la reacción de transesterificación, empleando como dispositivo de cavitación un tubo Venturi de 2 mm de contracción. Los reactivos empleados fueron aceite vegetal de soya, metanol e Hidróxido de potasio (KOH) como catalizador. El volumen total de mezcla en cada experimento fue de 20 L. Los factores evaluados fueron: relación molar aceite-metanol, porcentaje de catalizador y tiempo. Las mejores condiciones de operación para la síntesis de biodiésel obtenidas por el ANOVA fueron al aplicar relación molar de 1:5.4, porcentaje de catalizador de 1.5 % m/m, en un tiempo de reacción de 25 min; siendo el porcentaje de catalizador y la relación molar, los factores con mayores efectos significativos. Los máximos porcentajes de conversión a biodiésel observado y estimado fueron de 94% y 94.4%, respectivamente. En el segundo bloque experimental la síntesis de biodiésel se llevó a cabo con aceite vegetal gastado del sector restaurantero, metanol e KOH como catalizador. En el diseño de experimentos (DDE) se tomaron como variables el volumen de mezcla, número de tubos Venturi y tiempo. El ANOVA arrojó que las mejores condiciones de reacción fueron: 3 tubos Venturi, 60 L en volumen de mezcla y en un tiempo de reacción de 29.12 min; siendo el volumen y el tiempo los factores más significativos. Los máximos porcentajes de conversión a biodiésel observado y estimado fueron de 98.14% y 98.59%, respectivamente. El consumo energético mínimo calculado fue de 18.10 Wh/kg, que es inferior en comparación con la producción convencional | |
| Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica, S. C. | |
| 30-06-2023 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Programa Maestría - Ingeniería Ambiental. |
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| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Tesis ALEJANDRA RODRIGUEZ ALFARO RIr.pdf | Tesis (Maestría en Ciencia y Tecnología en la Especialidad de Ingeniería Ambiental) CIDETEQ, S.C. 2023 | 1.83 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |