Diseño conceptual de un proceso de reacción-separación para la producción de biodiesel - Aca Aca, María Gloria (Universidad Autónoma Metropolitana, 2012)
En el presente trabajo se ha desarrollado un proceso integrado de reacción-separación novedoso para la producción de biodiesel. El proceso consiste de dos columnas de destilación reactiva acopladas. El sistema reactivo considera las reacciones cinéticamente controladas de esterificación del ácido oleico y la transesterificación de la trioleína como compuestos representativos de los aceites vegetales. Se realizó el diseño conceptual de cada una de las columnas de destilación reactiva a través del cálculo de los mapas de curvas residuales reactivas. El sistema reactivo es representado utilizando el concepto de elemento. El diseño conceptual de la columna de destilación reactiva correspondiente a la esterificación consiste de una sola zona reactiva cargada con catalizador heterogéneo de Amberlyst 15 y para la columna de transesterificación que consiste de dos zonas reactivas las cuales son cargadas con catalizador heterogéneo de Zirconia Alumina dopada con Tungstato (WZA) permitiendo la obtención de biodiesel con alta pureza. Se llevó a cabo simulación intensiva del proceso en el simulador comercial ASPEN PLUS. Los resultados muestran que el proceso es estable con materia prima que contenga impurezas, es decir, un aceite con cantidades significativas de ácido graso y agua. El diseño final del proceso integrado consiste de una columna de destilación reactiva para la esterificación con 19 etapas totales, de las cuales 15 son reactivas, operando a una relación de reflujo de 0.1 y una relación del rehervidor de 0.8 conectada a una segunda columna de destilación reactiva para la transesterificación que considera 25 etapas totales, de las cuales 21 son reactivas, distribuidas en dos zonas reactivas. La segunda columna opera a una relación de reflujo de 2.5 y una relación del rehervidor de 3. Finalmente, el proceso de separación-reacción integrado demostró su flexibilidad operacional para diferentes cargas y tipos de aceites vegetales.