Análisis exergético del proceso de producción de biodiesel de higuerilla usando catálisis ácida homogénea y etanol

Abstract

El presente trabajo se realizó con el objetivo de desarrollar un análisis exergético a una planta de producción de biodiesel a partir de aceite de higuerilla para encontrar las mayores irreversibilidades y perdidas exergéticas. Con el fin de obtener los flujos de masa y los valores de las propiedades necesarias para éste análisis, el proceso fue diseñado y simulado mediante el software ASPEN HYSYS v7.1. La planta procesa 11022,3 kg/h de aceite de ricino del cual obtiene 9314,9 kg/h de biodiesel. La principal etapa del proceso es la transesterificación la cual se realiza a 80°C, 1 atm de presión y una relación molar de etanol y aceite de 30:1; seguidamente se realizan procesos de separación con el objetivo de obtener un Biodiesel que cumple las normas internacionales, glicerol crudo con un porcentaje en masa de 90% y etanol con el fin de reciclarlo a la corriente principal. El análisis exergético se efectuó en base al concepto general de exergía el cual se define como la suma de la exergía física de la corriente y la exergía química de ésta; adicionalmente la exergía destruida se halla de un balance de las exergías que intervienen en un volumen de control (equipo de operación). Los resultados muestran que las irreversibilidades del proceso son 77402 MJ/h, estas están presentes mayormente en las etapas de separación de biodiesel, glicerol y etanol, con un porcentaje de 41,7%, 23,2% y 23,8% respectivamente; la eficiencia exergética de la planta es de 62,5%, definiendo ésta como la relación de exergía útil y la exergía total empleada.