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Title: Producción de Biodiesel utilizando aceite de reúso en presencia de catalizadores básicos heterogéneos: determinación de las mejores condiciones de transesterificación
metadata.dc.creator: NANCY VAZQUEZ MAYA
Keywords: INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA;CIENCIAS TECNOLÓGICAS
metadata.dc.date: Feb-2015
Description: En el presente trabajo se prepararon catalizadores heterogéneos alcalinos del tipo MgO-SBA-16 y se aplicaron para la producción de biodiesel a partir de la reacción de transesterificación de un aceite vegetal de reúso. Las reacciones de transesterificación se realizaron por dos métodos, uno por el método convencional (calentamiento externo y agitación mecánica) y el otro por radiación ultrasónica de alta frecuencia. La SBA-16 con arreglo cúbico de poros se sintetizó mediante el proceso sol-gel, utilizando como agente director de la estructura el surfactante neutro Pluronic F127. Las partículas de MgO se depositaron en la SBA-16 mediante el método de síntesis directa, con diferentes porcentajes en peso de MgO (5, 10 y 20 %). Los soportes y catalizadores se caracterizaron por: fisisorción de nitrógeno a 77 K (SBET), difracción de rayos-x (XRD), microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM) y espectroscopía de reflectancia difusa en el rango ultravioleta-visible (DRS uv-vis). La calidad y composición química del aceite de reúso, así como la calidad, composición química y rendimiento del biodiesel obtenido, se determinaron por diferentes técnicas fisicoquímicas. De acuerdo a los experimentos, el catalizador que manifestó la más alta actividad catalítica fue el de 20% en peso de MgO en la SBA-16 y las mejores condiciones de reacción obtenidas para ambos métodos fueron una relación molar 3:1 (metanol/aceite), temperatura de reacción de 60°C y carga de catalizador de 1%. Para el método convencional el mejor tiempo fue de 3 horas y para el método con radiación ultrasónica fue de 5 minutos y una amplitud en el sonotrodo del 50%. El método convencional tuvo un rendimiento de (90-93%). La radiación ultrasónica facilitó la transesterificación con un alto rendimiento (93- 95%) debido al alto grado de mezclado de los reactivos y a que las ondas ultrasónicas de alta frecuencia lograron una buena dispersión de las partículas de catalizador en la reacción.
In this study, heterogeneous alkali catalysts MgO-SBA-16 type were prepared and applied for the production of biodiesel from the transesterification reaction of waste cooking oil. Transesterification reactions were performed by two methods, one by the conventional method (external heating and mechanical stirring) and the other by high frequency ultrasonic radiation. The SBA-16 with cubic arrangement of pares was synthesized by the sol-gel process, using the structure-directing agent neutral Pluronic F127. MgO particles were deposited in the SBA-16 by the method of direct synthesis, with different percentages by weight of MgO (5, 1 O and 20%). The supports and catalysts were characterized by: nitrogen physisorption at 77K (SBET), x-ray diffraction (XRD), High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and diffuse reflectance spectroscopy in the ultraviolet-visible range (DRS uv-vis). The quality and chemical composition of waste cooking oil, as well as quality, chemical composition and yield of biodiesel obtained were determined by different physicochemical techniques. In accordance to experiments, the catalyst that showed the highest catalytic activity was 20% by weight of MgO in the SBA-16 and the best reaction conditions that were obtained for both methods were a molar ratio 3: 1 (methanol/oil), reaction temperature of 60ºC and 1 % of catalyst loading. The best time for the conventional method was 3 hours and far the ultrasonic radiation method was of 5 minutes and amplitude in the sonotrode of the 50%. The conventional method had a yield (90-93%). The ultrasonic radiation helped transesterification with a high yield (93- 95%) due to the high degree of mixing of the reactants as the high frequency ultrasonic waves achieved a good dispersion of the catalyst particles on the reaction.
URI: http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/342
Other Identifiers: Biodiesel
Biodiesel
MgO
MgO
Transesterificación
Transesterification
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