Rendimiento del Ácido Cítrico como Catalizador y Catalizador de Soporte Cuando se Sintetiza con NaOH y CaO en la Transesterificación de Biodiésel a Partir de Larvas de Mosca Soldado Negra Alimentadas con Desechos de Cocina
Autores: Kathumbi, Lilies K.; Home, Patrick G.; Raude, James M.; Gathitu, Benson B.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Rendimiento del Ácido Cítrico como Catalizador y Catalizador de Soporte Cuando se Sintetiza con NaOH y CaO en la Transesterificación de Biodiésel a Partir de Larvas de Mosca Soldado Negra Alimentadas con Desechos de Cocina
Categoría
Energía
Subcategoría
Tecnología de combustibles
Palabras clave
Investigación
Desarrollo
Biodiésel
Catalizadores
Transesterificación
ácido cítrico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 51
Citaciones: Sin citaciones
La investigación y el desarrollo actuales para reducir el costo de producción de biodiésel mediante la utilización de materias primas derivadas de desechos motivan la búsqueda de catalizadores de alto rendimiento en la transesterificación. Este estudio investiga el rendimiento del ácido cítrico como catalizador y soporte de catalizador en la transesterificación de aceite de larvas de mosca soldado negra alimentadas con desechos orgánicos de cocina. Se prepararon dos catalizadores mediante la síntesis de ácido cítrico con NaOH y CaO mediante un método de co-precipitación y un método de impregnación, respectivamente. El diseño del experimento adoptó la metodología de superficie de respuesta para la optimización de la productividad de biodiésel variando: el porcentaje de carga de ácido cítrico, la temperatura de impregnación, la temperatura de calcinación y el tiempo de calcinación. Se investigaron la actividad característica y la reutilización de los catalizadores sintetizados en reacciones de transesterificación. La morfología, composición química y estructura de los catalizadores se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), fluorescencia de rayos X (XRF) y difracción de rayos X (XRD). Una alta carga de ácido cítrico en NaOH y una pequeña cantidad de ácido cítrico en CaO resultaron en una mejor dispersión y refinamiento de los tamaños de partícula. Aumentar la carga de ácido cítrico en NaOH mejoró la composición de CaO y SiO del catalizador modificado, resultando en un mayor rendimiento de biodiésel en comparación con el catalizador modificado de CaO. Se obtuvo un rendimiento máximo de biodiésel del 93.08%, +/-1.31, cuando se sintetizó NaOH con un 130% de peso de ácido cítrico a 80 grados C y se calcinó a 600 grados C durante 240 minutos. Comparativamente, se obtuvo un rendimiento máximo de biodiésel del 90.35%, +/-1.99, cuando se sintetizó CaO con un 3% de peso de ácido cítrico, impregnado a 140 grados C y calcinado a 900 grados C durante 240 minutos. Los dos catalizadores modificados pudieron reciclarse cuatro veces manteniendo un rendimiento de biodiésel de más del 70%.
Descripción
La investigación y el desarrollo actuales para reducir el costo de producción de biodiésel mediante la utilización de materias primas derivadas de desechos motivan la búsqueda de catalizadores de alto rendimiento en la transesterificación. Este estudio investiga el rendimiento del ácido cítrico como catalizador y soporte de catalizador en la transesterificación de aceite de larvas de mosca soldado negra alimentadas con desechos orgánicos de cocina. Se prepararon dos catalizadores mediante la síntesis de ácido cítrico con NaOH y CaO mediante un método de co-precipitación y un método de impregnación, respectivamente. El diseño del experimento adoptó la metodología de superficie de respuesta para la optimización de la productividad de biodiésel variando: el porcentaje de carga de ácido cítrico, la temperatura de impregnación, la temperatura de calcinación y el tiempo de calcinación. Se investigaron la actividad característica y la reutilización de los catalizadores sintetizados en reacciones de transesterificación. La morfología, composición química y estructura de los catalizadores se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), fluorescencia de rayos X (XRF) y difracción de rayos X (XRD). Una alta carga de ácido cítrico en NaOH y una pequeña cantidad de ácido cítrico en CaO resultaron en una mejor dispersión y refinamiento de los tamaños de partícula. Aumentar la carga de ácido cítrico en NaOH mejoró la composición de CaO y SiO del catalizador modificado, resultando en un mayor rendimiento de biodiésel en comparación con el catalizador modificado de CaO. Se obtuvo un rendimiento máximo de biodiésel del 93.08%, +/-1.31, cuando se sintetizó NaOH con un 130% de peso de ácido cítrico a 80 grados C y se calcinó a 600 grados C durante 240 minutos. Comparativamente, se obtuvo un rendimiento máximo de biodiésel del 90.35%, +/-1.99, cuando se sintetizó CaO con un 3% de peso de ácido cítrico, impregnado a 140 grados C y calcinado a 900 grados C durante 240 minutos. Los dos catalizadores modificados pudieron reciclarse cuatro veces manteniendo un rendimiento de biodiésel de más del 70%.