Hidráulica Térmica y Diseño Termoquímico del Reactor de Esterificación de Ésteres de Ácido Graso Metílico (Biodiésel) mediante Calentamiento con Líquido de Fenilo-Naftaleno de Alto Punto de Ebullición
Autores: Davidy, Alon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Hidráulica Térmica y Diseño Termoquímico del Reactor de Esterificación de Ésteres de Ácido Graso Metílico (Biodiésel) mediante Calentamiento con Líquido de Fenilo-Naftaleno de Alto Punto de Ebullición
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Combustible alternativo
Biodiésel
Fuentes de energía renovable
Reactor de esterificación
Líquidos iónicos
Producción de biodiésel
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
FAME (biodiésel) es un combustible alternativo que se puede producir a partir de aceites vegetales. Hay un creciente interés en la investigación y el desarrollo de fuentes de energía renovable. Una posible solución es un biocombustible utilizable en motores de encendido por compresión (motores diésel) producido a partir de biomasa rica en grasas y aceites. Este documento contiene un diseño nuevo y más seguro de un reactor de esterificación para producir FAME (biodiésel) utilizando un fluido de alto punto de ebullición (llamado fenil-naftaleno). Se ha llevado a cabo una simulación CFD de la producción de biodiésel utilizando líquido iónico de sulfato de hidrógeno de imidazol metílico. Los líquidos iónicos (ILs) están compuestos de aniones y cationes que existen como líquidos a temperaturas relativamente bajas. Tienen muchas ventajas, como estabilidad química y térmica, baja inflamabilidad y bajas presiones de vapor. En este trabajo, los líquidos iónicos se han aplicado en reacciones orgánicas como disolventes y catalizadores de la reacción de esterificación. Las grandes cualidades de los fluidos de alto punto de ebullición, junto con los avances en las industrias del petróleo y gas, hacen que el concepto orgánico sea más adecuado y seguro (el agua en contacto con metal líquido puede causar un peligro de explosión de vapor) para calentar el reactor de esterificación. Se ha empleado el código COMSOL Multiphysics, que resuelve simultáneamente las ecuaciones de continuidad, flujo de fluidos, transferencia de calor y difusión con cinéticas de reacciones químicas. Se demostró que el flujo de calor podría proporcionar el flujo de calor necesario para mantener el proceso de esterificación. Se encontró que las fracciones másicas de metanol y ácido oleico disminuyen a lo largo del eje del reactor. La fracción másica de FAME aumentó a lo largo del eje del reactor. El rendimiento máximo de biodiésel obtenido en el reactor de esterificación fue del 86%. Este valor es muy similar a los resultados experimentales obtenidos por Elsheikh et al.
Descripción
FAME (biodiésel) es un combustible alternativo que se puede producir a partir de aceites vegetales. Hay un creciente interés en la investigación y el desarrollo de fuentes de energía renovable. Una posible solución es un biocombustible utilizable en motores de encendido por compresión (motores diésel) producido a partir de biomasa rica en grasas y aceites. Este documento contiene un diseño nuevo y más seguro de un reactor de esterificación para producir FAME (biodiésel) utilizando un fluido de alto punto de ebullición (llamado fenil-naftaleno). Se ha llevado a cabo una simulación CFD de la producción de biodiésel utilizando líquido iónico de sulfato de hidrógeno de imidazol metílico. Los líquidos iónicos (ILs) están compuestos de aniones y cationes que existen como líquidos a temperaturas relativamente bajas. Tienen muchas ventajas, como estabilidad química y térmica, baja inflamabilidad y bajas presiones de vapor. En este trabajo, los líquidos iónicos se han aplicado en reacciones orgánicas como disolventes y catalizadores de la reacción de esterificación. Las grandes cualidades de los fluidos de alto punto de ebullición, junto con los avances en las industrias del petróleo y gas, hacen que el concepto orgánico sea más adecuado y seguro (el agua en contacto con metal líquido puede causar un peligro de explosión de vapor) para calentar el reactor de esterificación. Se ha empleado el código COMSOL Multiphysics, que resuelve simultáneamente las ecuaciones de continuidad, flujo de fluidos, transferencia de calor y difusión con cinéticas de reacciones químicas. Se demostró que el flujo de calor podría proporcionar el flujo de calor necesario para mantener el proceso de esterificación. Se encontró que las fracciones másicas de metanol y ácido oleico disminuyen a lo largo del eje del reactor. La fracción másica de FAME aumentó a lo largo del eje del reactor. El rendimiento máximo de biodiésel obtenido en el reactor de esterificación fue del 86%. Este valor es muy similar a los resultados experimentales obtenidos por Elsheikh et al.