{"id":29068,"date":"2019-03-29T14:07:36","date_gmt":"2019-03-29T14:07:36","guid":{"rendered":"https:\/\/globecore.com\/production-of-biodiesel-with-the-magnetic-mill\/"},"modified":"2023-11-28T07:37:34","modified_gmt":"2023-11-28T07:37:34","slug":"production-of-biodiesel-with-the-magnetic-mill","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/globecore.com\/es\/molienda\/production-of-biodiesel-with-the-magnetic-mill\/","title":{"rendered":"Obtenci\u00f3n de combustible biodiesel utilizando el Aparato de la Capa V\u00f3rtex"},"content":{"rendered":"

Dos l\u00edquidos heterog\u00e9neos e inmiscibles: el alcohol y el aceite vegetal, cuando se mezclan, forman una emulsi\u00f3n de \u00abalcohol en aceite\u00bb. Para intensificar la transferencia de masa, se requiere llevar la emulsi\u00f3n inicial a un estado fino y finamente disperso. De la elecci\u00f3n del equipo o dispositivo apropiado para la etapa espec\u00edfica del proceso, de hecho, depende de la efectividad de la tecnolog\u00eda utilizada.\u00a0<\/span>Las tecnolog\u00edas conocidas para obtenci\u00f3n de combustible biodiesel est\u00e1n muy desactualizadas debido a su consumo extremadamente elevado de energ\u00eda y materiales y su baja productividad.\u00a0<\/span><\/p>\n

La evoluci\u00f3n del progreso cient\u00edfico y tecnol\u00f3gico en esta \u00e1rea est\u00e1 directamente relacionada con el desarrollo de tecnolog\u00edas fundamentalmente nuevas que utilizan m\u00e9todos eficientes para el complejo efecto de varios tipos de energ\u00eda en la cin\u00e9tica del proceso de obtenci\u00f3n de combustible biodiesel (metan\u00f3lisis).\u00a0<\/span><\/p>\n

Se estableci\u00f3 experimentalmente que para la intensificaci\u00f3n del proceso de obtenci\u00f3n de combustible biodiesel, solo la cavitaci\u00f3n y los efectos t\u00e9rmicos sobre los aceites vegetales y el metanol no son suficientes.\u00a0<\/span><\/p>\n

Para crear un proceso de metan\u00f3lisis de alta intensidad, se propone utilizar como biorreactores con un campo electromagn\u00e9tico giratorio, cuya saturaci\u00f3n de energ\u00eda espec\u00edfica del \u00e1rea de trabajo sea varias veces mayor que la de todos los dispositivos conocidos.<\/span><\/p>\n

\"AVS<\/p>\n

Magnetic Mill AVS-150<\/strong><\/em><\/p>\n

Si la velocidad de una reacci\u00f3n qu\u00edmica compleja est\u00e1 determinada (limitada) por la velocidad de su etapa m\u00e1s lenta, entonces la velocidad de las reacciones elementales est\u00e1 determinada por su energ\u00eda de activaci\u00f3n. Se determina como la energ\u00eda requerida para la colisi\u00f3n efectiva de las mol\u00e9culas, lo que lleva a la interacci\u00f3n qu\u00edmica.\u00a0<\/span><\/p>\n

S\u00f3lo las mol\u00e9culas activas que tienen suficiente energ\u00eda para llevar a cabo esta reacci\u00f3n entran en interacci\u00f3n qu\u00edmica. Para convertir mol\u00e9culas inactivas en activas, necesitan comunicar la energ\u00eda adicional necesaria, este proceso se denomina activaci\u00f3n.\u00a0<\/span><\/p>\n

Una de las formas comunes de aumentar la energ\u00eda de activaci\u00f3n es aumentar la temperatura: en este caso, el n\u00famero de part\u00edculas activas aumenta grandemente, causando un aumento en la velocidad de reacci\u00f3n. En general, la activaci\u00f3n de las mol\u00e9culas es posible no solo cuando las sustancias se calientan, sino tambi\u00e9n cuando se libera energ\u00eda durante la reacci\u00f3n, cuando los reactivos absorben la cantidad de radiaci\u00f3n (luz, radioactiva, rayos X y otros) bajo la acci\u00f3n de ultrasonido, descarga el\u00e9ctrica e incluso cuando se golpean contra la pared del reactor.\u00a0<\/span><\/p>\n

El aceite vegetal y el metanol son reactivos de reacci\u00f3n inmiscibles. En la etapa inicial, la masa de reacci\u00f3n consiste de dos fases (alcohol y l\u00edpidos), es decir, tenemos un sistema heterog\u00e9neo. No se producen reacciones heterog\u00e9neas en todo el volumen del sistema, sino en la interfaz o solo en el volumen de una de las fases como resultado de la difusi\u00f3n del componente desde la otra fase (en este caso, se atribuyen las reacciones entre l\u00edquidos inmiscibles).\u00a0<\/span><\/p>\n

En consecuencia, la cin\u00e9tica del proceso al comienzo de la reacci\u00f3n controla la transferencia de masa de los reactivos a trav\u00e9s de la capa l\u00edmite de difusi\u00f3n. Los \u00e9steres met\u00edlicos de los \u00e1cidos alif\u00e1ticos superiores (componentes de los biocombustibles) son solubles tanto en el aceite vegetal como en el metanol. Cuando aparecen en la masa de reacci\u00f3n, act\u00faan como un \u00abdisolvente\u00bb, reduciendo el espesor de la capa l\u00edmite de difusi\u00f3n, por lo que alg\u00fan tiempo despu\u00e9s del inicio de la reacci\u00f3n el sistema se vuelve homog\u00e9neo y la cin\u00e9tica del proceso controla la reacci\u00f3n qu\u00edmica.\u00a0<\/span><\/p>\n

Para activar las mol\u00e9culas de metanol y triacilgliceroles del aceite vegetal, se propone utilizar un biorreactor, cuyo volumen de reacci\u00f3n se llena con part\u00edculas ferromagn\u00e9ticas, realizando movimientos oscilantes de impulsos complejos bajo la acci\u00f3n de un campo electromagn\u00e9tico giratorio externo. El campo electromagn\u00e9tico giratorio no solo pone en movimiento las part\u00edculas ferromagn\u00e9ticas que mezclan la masa de reacci\u00f3n, sino que tambi\u00e9n tiene un efecto adicional sobre los reactivos.\u00a0<\/span><\/p>\n

Por lo tanto, la soluci\u00f3n al problema de crear equipos de proceso para llevar a cabo procesos continuos para producir combustible diesel compuesto con propiedades mejoradas est\u00e1 directamente relacionada con el desarrollo y uso de aparatos rotativos modificados. Esta conclusi\u00f3n se debe a los experimentos preliminares, cuyo an\u00e1lisis demostr\u00f3 que es pr\u00e1cticamente imposible obtener las propiedades requeridas del combustible en las m\u00e1quinas rotativas tradicionales con un solo modulador, ya que no pueden lograr los efectos de energ\u00eda multifactoriales necesarios en una forma pulsada para un tratamiento eficiente para intensificar el proceso de producci\u00f3n de biocombustibles y mejorar la calidad de la mezcla combustible\u00a0<\/span><\/p>\n

Actualmente, casi todo el combustible biodiesel es producido por la metan\u00f3lisis de triacilgliceroles. El uso de catalizadores homog\u00e9neos permite que la metan\u00f3lisis de materias primas lip\u00eddicas (\u00e9steres de glicerol de \u00e1cidos carbox\u00edlicos superiores) reaccione con alcohol en condiciones suaves. En parte debido a la seguridad de la corrosi\u00f3n, en parte debido a los par\u00e1metros cin\u00e9ticos, el sistema homog\u00e9neo m\u00e1s preferido es la elecci\u00f3n de catalizadores alcalinos. Este tipo de catalizador es actualmente el m\u00e1s com\u00fan. Los par\u00e1metros m\u00e1s importantes que afectan el proceso de obtenci\u00f3n de combustible biodiesel por metan\u00f3lisis: la temperatura de reacci\u00f3n, la relaci\u00f3n molar de alcohol y aceite, la concentraci\u00f3n de catalizador, la duraci\u00f3n de la reacci\u00f3n, la presencia de humedad y \u00e1cidos grasos libres. Toda la investigaci\u00f3n y la producci\u00f3n industrial de combustible biodiesel en varios pa\u00edses se llevaron a cabo en el aparato del tipo capacitivo, en el que la mezcla se llev\u00f3 a cabo \u00fanicamente mediante el uso de agitadores mec\u00e1nicos e hidrodin\u00e1micos.\u00a0<\/span><\/p>\n

La reacci\u00f3n de metan\u00f3lisis es uno de los tipos de reacci\u00f3n de transesterificaci\u00f3n intermolecular y es reversible, lo que significa que en este proceso es imposible lograr una conversi\u00f3n completa del 100%.\u00a0<\/span><\/p>\n

Los mono-, di- y triacilgliceroles sin reaccionar siempre estar\u00e1n presentes en la mezcla de reacci\u00f3n final.\u00a0<\/span><\/p>\n

La peculiaridad de la reacci\u00f3n de metan\u00f3lisis es que los reactivos iniciales aceite y metanol no se mezclan. Los estudios han demostrado que un conjunto de mol\u00e9culas de alcohol, formado en gotas, se dispersa en aceite y es una emulsi\u00f3n. En este caso, la metan\u00f3lisis probablemente se produce en la superficie de las gotitas de alcohol emulsionadas en aceite. Es decir, existe la reacci\u00f3n l\u00edquida heterof\u00e1sica habitual. A medida que se forman \u00e9steres met\u00edlicos de \u00e1cidos carbox\u00edlicos superiores durante la reacci\u00f3n, se difunden en la fase de metanol.\u00a0<\/span><\/p>\n

As\u00ed, cuando el biodiesel se produce de esta manera, cuando el biodiesel se produce en la etapa inicial (a una concentraci\u00f3n de \u00e9ster met\u00edlico por debajo del 70%), la reacci\u00f3n de metan\u00f3lisis es esencialmente heterog\u00e9nea con una transferencia de masa limitada, por lo tanto, la mezcla mec\u00e1nica resulta ineficaz en la mayor\u00eda de los casos. Por encima de esta concentraci\u00f3n de \u00e9steres, la mezcla de los componentes de la reacci\u00f3n forma una sola fase.\u00a0<\/span><\/p>\n

El m\u00e9todo propuesto para la s\u00edntesis de \u00e9steres met\u00edlicos de \u00e1cidos alif\u00e1ticos superiores implica un efecto complejo sobre la masa de reacci\u00f3n del campo electromagn\u00e9tico. Al mismo tiempo, es posible lograr altos rendimientos del producto de reacci\u00f3n con una relaci\u00f3n molar m\u00e1s peque\u00f1a \u00abtriacilgliceroles-metanol\u00bb, as\u00ed como una reducci\u00f3n brusca del tiempo de reacci\u00f3n.\u00a0<\/span><\/p>\n

Cuando se aplica un campo electro-magn\u00e9tico giratorio en presencia de part\u00edculas ferromagn\u00e9ticas, se pueden usar compuestos iniciales de diferentes grados de purificaci\u00f3n. Esto es posible porque en un corto tiempo de reacci\u00f3n (del orden de unos pocos segundos), procesos secundarios como la saponificaci\u00f3n y la hidr\u00f3lisis simplemente no tienen tiempo de ocurrir. Adem\u00e1s, la exposici\u00f3n al campo electromagn\u00e9tico aumenta la velocidad de la reacci\u00f3n de esterificaci\u00f3n (interacci\u00f3n de los \u00e1cidos grasos libres con metanol con la formaci\u00f3n de los productos objetivo – \u00e9steres metil-carbox\u00edlicos).\u00a0<\/span><\/p>\n

El uso de la capa v\u00f3rtex de part\u00edculas ferromagn\u00e9ticas que se mueven en un campo electromagn\u00e9tico giratorio proporciona una mezcla extremadamente efectiva debido a la turbulencia en el flujo, que no puede crear una mezcla mec\u00e1nica. Adem\u00e1s, aparecen ondas ac\u00fasticas y cavitaci\u00f3n en la c\u00e1mara de trabajo del inductor, lo que tambi\u00e9n conduce a la intensificaci\u00f3n de los procesos de transferencia de masa. El nivel de efectos mec\u00e1nicos y ac\u00fasticos en los \u00e9teres est\u00e1 determinado por los par\u00e1metros impuestos sobre la masa de reacci\u00f3n de un campo electromagn\u00e9tico giratorio y el grado de llenado del reactor con part\u00edculas ferromagn\u00e9ticas que forman la capa v\u00f3rtex. El calor liberado al mismo tiempo contribuye a la activaci\u00f3n adicional de los procesos y la transferencia directa de materia (difusi\u00f3n).<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Dos l\u00edquidos heterog\u00e9neos e inmiscibles: el alcohol y el aceite vegetal, cuando se mezclan, forman una emulsi\u00f3n de \u00abalcohol en aceite\u00bb. Para intensificar la transferencia de masa, se requiere llevar la emulsi\u00f3n inicial a un estado fino y finamente disperso. De la elecci\u00f3n del equipo o dispositivo apropiado para la etapa espec\u00edfica del proceso, deLeer m\u00e1s <\/a><\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":14819,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_bbp_topic_count":0,"_bbp_reply_count":0,"_bbp_total_topic_count":0,"_bbp_total_reply_count":0,"_bbp_voice_count":0,"_bbp_anonymous_reply_count":0,"_bbp_topic_count_hidden":0,"_bbp_reply_count_hidden":0,"_bbp_forum_subforum_count":0,"footnotes":""},"categories":[1360],"tags":[],"class_list":["post-29068","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-molienda"],"acf":[],"language":"es","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/29068","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=29068"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/29068\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/14819"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=29068"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=29068"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=29068"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}