Artículos sobre Biodiesel

“¿Cuál es el máximo tamaño para un reactor por carga a ser empleado en la elaboración de biodiesel? ¿Por qué los reactores grandes no son muy recomendables?”

Una de las preguntas más frecuentes entre los actuales precursores de la elaboración de biodiesel se presenta a la hora de realizar el diseño del reactor, principalmente en relación a la capacidad de producción de los mismos. A continuación se presentan algunas de las razones más evidentes por las cuales se prefieren los reactores de menor capacidad cuando el proceso se realiza por carga (batch).

La reacción de Transesterificación o Alcoholisis de esteres mediante la cual se obtiene el BIODIESEL[1], requiere de elevadas temperaturas (evitando pérdidas de alcohol por evaporación) y un sistema mecánico de agitación o mezclado, ya que la transformación química se da en los primeros minutos del proceso.

El reactor debe permitir que las moléculas de reactivos se confronten entre sí para que el glicerol se desprenda de los ésteres y el alcohol se adhiera para formar el nuevo compuesto (BIODIESEL).

Las condiciones operacionales deben permitir llevar a cabo la transesterificación en un periodo de tiempo muy corto, ya que el METÓXIDO[2] es sumamente inestable y se degrada rápidamente, estando inutilizado para la reacción.

No existe un tamaño ideal o límite para el reactor de transesterificación. Sin embargo, aquellos que superan los 1000 litros de capacidad, se vuelven ineficaces por múltiples razones que serán explicadas a continuación.

A la hora de llevar a cabo un proceso de orden químico, el diseño de los reactores está orientado a maximizar los porcentajes de conversión de reactivos a productos.

Los reactores de gran capacidad NO permiten alcanzar índices de conversiones respetables - superiores al 97% - de aceites y/o grasas a BIODIESEL.

Los bajos índices de conversión hacen que sea necesario incorporar al proceso una etapa de LAVADO para “corregir” un BIODIESEL ineficazmente elaborado, generando efluentes que a su vez requerirán tratamiento.

El índice de conversión es INVERSAMENTE PROPORCIONAL a la capacidad del reactor.

El tamaño del reactor está íntimamente relacionado con la velocidad de homogenización de la mezcla. El diseño de este, dependerá principalmente de dos parámetros: la temperatura de elaboración y el tipo de mezclado.

A mayor capacidad del reactor, mayor será la dificultad de mantenerlo a la temperatura de operación y requerirá un mezclador externo mayor.

A mayor capacidad del reactor mayor será la cantidad de energía requerida por este para operar en un intervalo de tiempo reducido.

Los reactores de gran tamaño son más imprecisos, presentando diferencias considerables en cuanto a las condiciones de operación entre el fondo y la parte superior del mismo. Esto hace se que sean mayores las “zonas muertas”, que son aquellas donde los reactivos están fuera del área de mezclado.

Este tipo de reactores requieren mayor tiempo de residencia del CALDO[3], por lo que mayor será la cantidad de moléculas de reactivos que no podrán interactuar.

En general, es recomendable, si lo que se desea es un proceso eficaz, disponer por ejemplo de 10 reactores de 1000 Litros operando paralelamente y NO un reactor de 10.000 Litros.

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[1] BIODIESEL: nombre común que se le da a los esteres metílicos de los ácidos grasos.

[2] METÓXIDO: Molécula obtenida al hacer reaccionar el alcohol con el catalizador.

[3] CALDO: mezcla de biodiesel y glicerol sin separar.

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