Implementación de un reactor automatizado para la producción de biodiesel a nivel semi industrial para motores diesel.

Abstract

La finalidad de este proyecto es implementar un reactor automatizado de tipo Fed Batch para producir biodiesel a nivel semi-industrial, el biocombustible debe cumplir con normas internacionales de calidad para utilizarse de manera segura en motores que utilicen diesel como combustible, la idea es comprobar la factibilidad de poder usar biodiesel como sustituto del diesel derivado del petróleo. Se obteniene biodiesel mediante transesterificación por alcohólisis, usando hidróxido de potasio como catalizador, Para el desarrollo del proyecto es necesario realizar una investigación acerca de la reacción química que se produce en el proceso de obtención del biocombustible, conocer las características que deben tener los reactivos y la materia prima que en este caso es el aceite vegetal usado. Se realizan pruebas de laboratorio que permiten determinar las proporciones adecuadas entre los reactivos y el aceite, además establecer las condiciones de temperatura e intensidad de agitación que optimicen la producción de biodiesel. La experimentación es una parte importante dentro del proyecto para posteriormente analizar los resultados obtenidos en las diferentes pruebas y producir biocombustible a mayor escala en el reactor. Se diseña y construye el reactor, considerando elementos como: el cilindro principal, los depósitos de agua, metóxido y la estructura de soporte. El reactor está dimensionado para producir un volumen de 10 litros de biodiesel por carga aproximadamente. La parte del diseño incluye la selección de materiales y otros dispositivos como electroválvulas, motor eléctrico, resistencia eléctrica de calefacción que intervienen en los diferentes procesos. El cilindro principal dispone de dos sistemas uno de calefacción y uno de agitación. El sistema de calefacción consta de una resistencia eléctrica de 1300 watt que se encuentra en la parte interior del reactor, el sistema de agitación lo conforman un motor eléctrico de 1/3 HP y un agitador de tipo paletas planas. Las potencias y características de los componentes de los dos sistemas se obtienen mediante cálculos. Una vez terminada la fase de diseño y construcción se procede a la automatización de los procesos, se utiliza un LOGO marca Siemens modelo 230 RC, el control de la temperatura lo realiza un termostato con sensor de bulbo que fue implementado en la resistencia eléctrica de calefacción. Todo fue programado de manera que el reactor no necesite la intervención humana más que para la decantación de los productos y subproductos que se obtienen durante la producción del biodiesel. En la parte final del proyecto se realizan pruebas de laboratorio que permiten determinar si las características del biodiesel obtenido cumplen con las normas de calidad y concluir si el biocombustible es o no apto para utilizarlo en un motor diesel.