Resumen

En este estudio se desarrolló y evaluó un novedoso reactor ultrasónico piezoeléctrico de baja potencia y alta frecuencia para intensificar el proceso de transesterificación. El reactor estaba equipado con un sistema automático de control de la temperatura, un elemento calefactor, un sensor de temperatura preciso y un módulo ultrasónico piezoeléctrico. La eficiencia de conversión y el consumo específico de energía del reactor se examinaron en diferentes condiciones operativas, es decir, temperatura del reactor (40-60 °C), tiempo de ultrasonicación (6-10 min) y relación molar alcohol/aceite (4:1-8:1). La transesterificación del aceite de cocina usado (WCO) se llevó a cabo en presencia de un catalizador base (hidróxido potásico) utilizando metanol. Según los resultados obtenidos, la relación molar alcohol/aceite de 6:1, el tiempo de ultrasonicación de 10 min y la temperatura del reactor de 60 °C se consideraron las mejores condiciones operativas. En estas condiciones, el reactor convirtió WCO en biodiésel con una eficiencia de conversión del 97,12%, cumpliendo satisfactoriamente la norma ASTM, al tiempo que se registró el menor consumo específico de energía, 378 kJ/kg. Cabe señalar que la mayor eficiencia de conversión del 99,3%, alcanzada a una temperatura del reactor de 60 °C, un tiempo de ultrasonidos de 10 minutos y una relación molar alcohol/aceite de 8:1, no fue favorable, ya que el consumo específico de energía asociado fue superior, de 395 kJ/kg. En general, el módulo ultrasónico piezoeléctrico de baja potencia y alta frecuencia podría considerarse una tecnología eficiente y fiable para intensificar el proceso de transesterificación en términos de consumo de energía, eficiencia de conversión y tiempo de procesamiento, en comparación con el sistema ultrasónico de alta potencia y baja frecuencia descrito anteriormente. Por último, esta tecnología también podría tenerse en cuenta para diseñar, desarrollar y reequipar reactores químicos empleados también para aplicaciones distintas de los biocombustibles.

• Materias:Acetamida
• Subjects:Acetamida
• Palabras claves:Biodiésel; Proceso de transesterificación; Intensificación de procesos; Reactor ultrasónico basado en piezoeléctrico; Sistema ultrasónico de baja potencia y alta frecuencia; Consumo específico de energía
• Keywords:Biodiesel; Transesterification process; Process intensification; Piezoelectric-based ultrasonic reactor; Low power, high frequency ultrasonic system; Specific energy consumption