Diseño y construcción de un reactor hibrido tipo batch para la producción de biocombustibles: biodiésel y bioetanol como caso de estudio. - Solís Ulloa, Juan Carlos (2017)
Actualmente, la producción de biocombustibles como el biodiesel y el bioetanol se lleva a cabo en un proceso separado, siendo los procesos de transesterificación y fermentación involucrados. El equipo donde se llevan a cabo estos procesos se llama reactores. Sin embargo, una de las desventajas de estos equipos es su alto costo de inversión. Razón por la cual en el presente trabajo se realizó un diseño y construcción de un prototipo que pudiese cumplir la función de realizar dos procesos en el mismo prototipo. El diseño del prototipo consistió en definir las geometrías y medidas de los componentes que conforman el prototipo, para después realizar un dibujo CAD en el software SolidWorks. Posteriormente se siguió con la etapa del construcción del prototipo a escala piloto el cual cuenta con un recipiente denominado metóxido, reactor y decantador para realizar el proceso de producción de biodiesel, dicho prototipo fue instrumentado con sensores de temperatura y nivel, una resistencia de 2000 W para suministrar calor a los procesos, 2 agitadores para el proceso de agitación y consta de 3 válvulas solenoides de 26 W a 120 V para transferir los fluidos de un recipiente a otro. Una vez terminada la etapa de construcción se realizó la etapa de producción del biodiesel, que consistió primeramente, en evaluar el efecto de la relación molar aceite/metanol (RMA) y el tiempo del proceso sobre el rendimiento final del biodiesel a nivel laboratorio con la finalidad escalar ese parámetro a nivel reactor, la RMA vario de 3:1 y 6:1 (6 moléculas de metanol por 1 de aceite utilizada) y el tiempo de 15, 30, 45 y 60 minutos de proceso obteniendo como resultado que con una RMA de 6:1 con un tiempo de 60 minutos se obtuvo una conversión de 100 %, todos estos experimentos se llevaron a cabo a una temperatura de 60 ◦C y 400 rpm. Finalmente se realizó el proceso de transesterificación de biodiesel a escala piloto, donde se procesaron 36 kg de aceite usado mezclado con metano y KOH como catalizador, obteniéndose como resultado la obtención de biodiesel el cual fue caracterizado a partir de datos de destilación de acuerdo al método de la ASTM D86-04. Las propiedades determinadas del biodiesel, fueron: Viscosidad cinemática, densidad, ´índice de cetano y poder calorífico las cuales se encontraban en los rangos establecido por las normas de calidad del biodiesel.