Este documento describe la optimización de la producción de biodiesel a partir de aceite de girasol usando la metodología de superficie de respuesta. Se realizaron experimentos variando parámetros como la temperatura, concentración de catalizador y proporción de aceite a metanol para determinar las condiciones óptimas de la reacción de transesterificación. El diseño compuesto central de la superficie de respuesta se utilizó para optimizar estas variables y lograr un alto rendimiento de biodiesel.

1. I.U.P Santiago Mariño
Extensión Porlamar
OPTIMIZATION OF BIODIESEL
PRODUCTION FROM SUNFLOWER OIL
USING RESPONSE SURFACE
METHODOLOGY
Br. Marcos A. García A.
C.I: 25 108 808
Carrera: Ingeniería Electrónica
Código de carrera: 44

2. Optimización de la producción de biodiesel de
aceite de girasol, uso de la respuesta de la
superficie metodología
Materiales
El aceite de
girasol
Metanol con una
pureza de
99,5% e hidróxido
de potasio (KOH)
Método de
Superficie de
Respuesta
Hidróxido de
potasio (KOH)
Experimentos y
Métodos
Los experimentos
cinéticos de
reacción

3. INTRODUCCIÓN
El crecimiento exponencial de la población mundial sería en última instancia conducir a
aumentar la demanda de energía en el mundo. El petróleo es una energía no –renovable fuente, lo que
significa que los recursos de este tipo de combustibles fósiles son finitos y estaría agotado tras su uso
continuo. Tanto de la escasez de recursos y aumento del precio de la gasolina ha llevado a los
resultados de la nueva alternativa y renovable fuentes de energía. El biodiesel se define como un
combustible compuesto por ésteres de alquilo mono-de ácidos grasos de cadena larga derivados de
aceites vegetales o grasas animales. No es tóxico, biodegradable y disponible, tiene un alto valor de
calor, alto contenido de oxígeno (10 a 11%) y no contiene sulfuros y compuestos aromáticos.
El biodiesel es un planta deriva del producto, y que contiene oxígeno en su molécula, por lo
que es un limpiador la quema de combustible que la gasolina y el diesel. Varios estudios han
demostrado que el biodiesel es un combustible mejor que el diesel de origen fósil en términos de
rendimiento del motor, las emisiones la reducción, la lubricidad, y los beneficios ambientales. Las
existencias actuales de piensos producción de biodiesel o éster de alquilo mono-son aceite vegetal,
grasas animales y micro aceite de algas. En medio de ellos, el aceite vegetal se utiliza actualmente
como un materia prima comercial sostenible. Entre los más de 350 petrolífera identificado cultivos, sólo
de girasol, aceites de cártamo, soya, semilla de algodón, semilla de colza, y de maní son considerados
como posibles combustibles alternativos para motores diesel.
El aceite vegetal es uno de los combustibles renovables que se han vuelto más atractivo
recientemente debido a sus beneficios ambientales y el hecho de que es a partir de recursos
renovables aceite .Vegetable tiene una viscosidad demasiado alta para su uso en la mayoría de los
motores diesel existentes como un aceite combustible de reemplazo recta. Uno de los más métodos
comunes utilizados para reducir la viscosidad del aceite en la industria de biodiesel se llama
transesterificación.

4. MATERIALES
El aceite de girasol fue comprado en la tienda local. El metanol
con una pureza de 99,5% e hidróxido de potasio (KOH) se adquirieron de
Merck Company.

5. PROPIEDADES FÍSICAS
Se observó que el punto de inflamación del biodiesel es 170 cuando la de petro-diesel
es de aproximadamente 60 que ayuda al transporte de biodiesel, pero debería ser mezcla con
petro-diesel para una mejor combustión en el motor. La viscosidad cinemática del biodiesel a los
40, fueron mayores que la de petro-diesel y es 3,6 cSt. Este biodiesel tiene una tira de cobre a la
corrosión de 1a que indican que este combustible no es corrosivo. Valor de calentamiento del
biodiesel era 39,58 MJ / kg, que es menor que la de petrodiesel pero sólo el 9 por ciento. La razón
para el valor calorífico inferior de biodiesel es la presencia de oxígeno químicamente unido en los
aceites vegetales que disminuye su calentamiento valores. En este trabajo, el biodiesel tiene un
índice de cetano 49,2 que es mayor que la de ASTM. Punto de biodiesel en nube es -5 cuando el
punto máximo de la nube petro-diesel es
Se encontró que el biodiesel tenía un punto de enturbiamiento mayor que petro-diesel
porque biodiesel producido a partir de aceites vegetales que tienen de FFA que estos ácidos grasos
libres provocar un punto de enturbiamiento superior de biodiésel de petro-diesel. Cualquiera que
sea graso saturado ácidos ser más altos en el petróleo, el biodiesel producido tiene un punto de
enturbiamiento más pobre. Carbono residuo de biodiesel fue menor que la de petro-diesel, que es
aproximadamente 0,002% en peso. El biodiesel tiene una cantidad insignificante de azufre en
relación con petro-diesel. El metanol se producido a partir de maíz y el maíz tiene azufre; por lo
tanto, el biodiesel tiene un insignificante cantidad de azufre.

6. EXPERIMENTOS Y MÉTODOS
Varios tipos de aceites se pueden utilizar para la producción de biodiesel. la más tipos comunes de aceites
son aceite de girasol. Los experimentos cinéticos de reacción por lotes fueron empleados para optimizar varios
parámetros en la producción de la metil ésteres. Las reacciones de transesterificación se llevan a cabo en diversas
condiciones a las determinar las condiciones óptimas de transesterificación. Dos litros de aceite de girasol vierte en el
reactor y se dejó equilibrar a la temperatura de reacción a 290 rpm. El agua caliente que circula en la camisa del reactor
proporcionó la necesaria calor para la reacción. Cantidades variables de catalizador se disolvieron en diversos cantidad
de metanol como se describe en cada prueba. Después de alcanzar una necesaria temperatura, se añadió el metóxido de
potasio al reactivo y era mantenido durante 2 horas para la finalización de la reacción. Después de 2 horas se terminó la
reacción de transesterificación y mezcla se retiró del reactor y se vierte en el separador de embudo para separar el
biodiesel a partir de glicerol. La separación de dos fases que se realiza por gravedad requiere por lo menos 4 horas. El
glicerol y el biodiesel tienen un profundo color amarillo rojo y brillante color. Después de la separación de biodiesel, se
debe lavar a cabo de impurezas y agentes sin reaccionar. El biodiesel se lavó 10 veces. En la primera vez, lavado del
biodiesel debe hacerse lentamente y con cuidado para evitar el jabón formación. Un litro de agua destilada caliente se
utiliza por 1 litro de biodiesel.
Método de Superficie de Respuesta
Un diseño compuesto central de la RSM es el más comúnmente utilizado en experimentos de optimización.
El método incluye un diseño factorial completo o fraccionada con puntos centrales que se complementan con un grupo de
puntos de la estrella. Como la distancia desde el centro del espacio de diseño a un punto factorial se define como ± 1
unidad para cada factor, la distancia desde el centro del espacio de diseño a un punto estrella es α ± con | α |> 1. En este
estudio, el diseño compuesto central se utiliza para optimizar variables de operación (temperatura, concentración de
catalizador y aceite a la proporción de metanol) para lograr un alto valor de producción de biodiesel.