Análisis exergético de una planta de producción de biodiesel de aceite de palma

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dc.contributor.advisorKafarov, Viatcheslav Victorovich
dc.contributor.advisorJaimes Meza, Wilmer Arturo
dc.contributor.authorSierra Rubio, Carolina
dc.contributor.authorCasas Pachon, Jose Mauricio
dc.date.accessioned2024-03-03T18:44:20Z
dc.date.available2011
dc.date.available2024-03-03T18:44:20Z
dc.date.created2011
dc.date.issued2011
dc.description.abstractEn el presente trabajo, la metodología del análisis exergético fue aplicado a un proceso de producción de biodiesel a partir de aceite de palma, con el objetivo de identificar la ubicación y la magnitud de las irreversibilidades y la eficiencia exergética en cada uno de los equipos. La metodología utilizada en este trabajo fue propuesto por Rodoreda. Con el fin de obtener los flujos de masa y energía, un proceso continuo de transesterificación alcalina homogénea fue diseñado y simulado mediante el software Aspen Hysys 2.006,5 (simulador de procesos industriales). La capacidad de la planta se fijó en 80.000 toneladas/año de biodiesel, que es un tamaño promedio de las plantas para la producción de biodiesel en Colombia. El proceso se dividió en las siguientes etapas, el pretratamiento del aceite crudo de palma (esterificación de ácidos grasos), reacción de transesterificación de los triglicéridos con metanol y NaOH como catalizador, y finalmente el sistema de separación, que corresponden a la recuperación de metanol, el lavado y purificación de biodiesel y glicerol. Para el análisis exergético, el Ambiente Estable de Referencia (AER) se definió a 25 ° C y 1 atm, cada equipo de proceso se tomó como sistema de control de volumen. También se consideró operación en estado estacionario. Los resultados obtenidos muestran que las irreversibilidades del proceso de producción de biodiesel son 74623 MJ/h, donde el 45% es la transferencia de calor al medio ambiente (calor residual), y alrededor del 94% de esta irreversibilidad está presente en el sistema de separación, en particular la separación de glicerina fue el principal sumidero de exergía, ya que trabaja a una presión de vacío. La eficiencia exergética de la planta fue de 78%, siendo la relación de exergía útil (biodiesel y glicerol) y la exergía total empleada en el proceso.
dc.description.abstractenglishIn the present work, the Exergy Analysis methodology was applied to a biodiesel production process from palm oil, with the aim to identify the location and magnitude of the irreversibilities, and the exergetic efficiency in each one of the equipments. The methodology used in this work was proposed by Rodoreda. In order to get the mass and energy flows, a continuous process of homogeneous alkaline transesterification was designed and simulated using the software Aspen Hysys 2006.5 (industrial process simulator). The plant capacity was set in 80.000 tons/year of biodiesel, that is an average size for plants for biodiesel production in Colombia. The process was divided into following stages; the pretreatment of the crude palm oil (esterification of fatty acid), triglycerides transesterification reaction with methanol and NaOH as catalyst, and finally the separation system, which correspond to methanol recovery, and the washing and purification of biodiesel and glycerol. For the exergy analysis, the Reference Stable Environment (RSE) was defined at 25 °C and 1 atm, and each process equipment was taken as volume control system. Also a steady state operation was considered. The results obtained shows that the irreversibilities of the biodiesel production process are 74623 MJ/h where 45% is the heat transfer to environment (waste heat), and around 94% of this irreversibility is present in the separation system, specifically the glycerol separation was the main exergy sink because it operates at vacuum pressure. The exergetic efficiency of plant was 78% and this was calculated as the ratio of usefully exergy (biodiesel and glycerol) and the total exergy in the process.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/25721
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectBiodiesel
dc.subjectExergía
dc.subjectIrreversibilidades
dc.subjectEficiencia.
dc.subject.keywordBiodiesel
dc.subject.keywordExergy
dc.subject.keywordIrreversibility
dc.subject.keywordEfficiency
dc.titleAnálisis exergético de una planta de producción de biodiesel de aceite de palma
dc.title.englishExergy analysis of a biodiesel production plant palm oil
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Química