Práctica No 1.docx

TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE JOCOTITLÁN REACTORES QUIMICOS Grupo: IF-602 Equipo No.5

Docente: Raymundo Sanchez Orozco Nombre y Tipo de Trabajo: Actividad l: OBTENCION DE BIODISEL Y VELOCIDADES DE REACCION

Equipo:      

Sandra Guadarrama Monroy Cristina Hernandez Islas Guadalupe Efren Martinez Daniela Betancourt Romero Rodrigo de Jesus Ambrocio Areli Guadarrama Monroy

Semestre: sexto Semestre 07-03-19

Experimento 2 (Reacción de transesterificación catalizada por NaOH): Se añade el hidróxido de sodio a un Erlenmeyer de 25 ml que contiene 2 ml de metanol (> 99% de pureza), y se agita vigorosamente hasta que se disuelva. Se calienta el aceite vegetal (10 mL) hasta unos 40 ºC en un vaso de precipitados de 25 ml. Se agrega a la disolución metanólica de hidróxido sódico, sin dejar de agitar. Al principio, la mezcla aparece turbia, pero pronto se aprecia que se separan dos fases. Se sigue agitando durante 20 min. El contenido del Erlenmeyer se pasa a un embudo de decantación de 50 ml, para separar la mezcla en dos fases. El glicerol se va al fondo, y el éster metílico (bio-diésel) flota sobre él. Dejar en el embudo durante 1 hora. Separar las dos fases en dos vasos de precipitados. Pesar las cantidades recogidas. Experimento 2. a) Proponer la reacción química de transesterificación entre un triglicérido (aceite vegetal) y metanol, catalizados por hidróxido de sodio. b) Determinar el porcentaje de rendimiento de la reacción Tenemos en primer lugar la reacción

Se agregaron como reactivos 10ml de aceite vegetal con 2ml de metanol para obtener aproximadamente 7ml de biodiesel podemos ocupar la fórmula del porcentaje de rendimiento. %=

resultado real resultado teorico

Podemos ocupar el factor molar para calcular el rendimiento teórico podemos decir que Se obtienen 3 moles de biodiesel por cada mol de aceite vegetal que reacciona y se deben conseguir los pesos moleculares:

PM aceite 282.47 ml/mol PM biodiesel 292.2 ml/mol Cantidad de aceite 10 ml Realizando el cálculo se obtiene que 292.2ml 𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑠𝑒𝑙 9.66𝑚𝑙 𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑠𝑒𝑙 = mol (10𝑚𝑙 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒) 282.47ml aceite mol Estos son los ml teóricos que se pudieran obtener idealmente Pero para él %de rendimiento se usa %=

7ml reales obtenidos (100) 9.66 ml teoricos que podian obtenerse

El resultado es: 72.46% de rendimiento total de la reacción esto es favorable ya que se obtuvo más de 3 terceras partes de producto deseado

c)

Para una conversión máxima en la reacción de transesterificación, ¿qué variable (s) deben manipularse?

Temperatura, tiempo de reacción, concentración molar alcohol, aceite vegetal, tipo de alcohol, intensidad de mezclado

d) ¿En el caso particular de la síntesis realizada, qué efecto produciría un aumento o disminución de la cantidad de catalizador utilizado? Un aumento o disminución en el volumen del catalizador promueve o disminuye la formación de sales hasta ciertos valores, así como la emulsificacion de la mezcla en este caso metanol y aceite con hidróxido de sodio y por ende generar costos adicionales de consumo se ha dicho mayoritariamente que una concentración de catalizador más alta no siempre favorece la

velocidad de consumo y por el contrario causa problemas en este caso se ocuparon hidróxidos como catalizadores pero estos en su mayoría son caros a nivel industrial sin embargo corroen menos y requieren menor temperatura y relaciones molares sin embargo los más ocupados son catalizadores ácidos

e) Realizar un análisis por espectroscopia infrarroja del producto principal obtenido en el experimento 1 (biodiesel). f)

Suponiendo el escalamiento del proceso de síntesis del biodiesel, explicar cuál sería el modo de operación recomendable (reactor batch, CSTR, PFR o PBR)? En un reactor CSTR ya que es un tanque en el cual la masa reaccionante es continuamente agitada de tal manera que se considera como una mezcla completa entonces se asume que sus propiedades son uniformes en todo el interior del reactor y de esta manera el aceite vegetal y los demás reactivos quedarían en una mezcla homogénea

CONCLUSIONES Con el primer experimento reafirmamos los conocimientos teóricos de manera que las velocidades de reacción correspondían a lo que predecimos de acuerdo a los reactivos con los que estábamos trabajando En el segundo experimento nuestro rendimiento es lo más importante así que nos enfocamos en que nuestra mezcla fuera la más adecuada para que esto sucediera

BIBLIOGRAFÍA 1.

Smith, J. M., Ingeniería de la Cinética Química, 3ª. Edición, México, Compañía Editorial Continental, 1991.

2.

Levespiel, O., Chemical Reactor Engineering, 3ª. Edición, New York, Wiley, 1998.

3.

H. Scott Fogler, Elements of Chemical Reaction Enginering, Fourth Edition, 2006, Prentice Hall International Series