Efecto del precursor de potasio en la transesterificación de aceites vegetales usando catalizadores de Srk/CaO.

Hernández Martínez, Miguel Ángel

dc.contributor.author	Hernández Martínez, Miguel Ángel
dc.date.accessioned	2023-09-19T15:18:46Z
dc.date.available	2023-09-19T15:18:46Z
dc.date.issued	2023-08-01
dc.identifier.govdoc	LQUI .15167 2023
dc.identifier.other	ATD15
dc.identifier.uri	http://dgsa.uaeh.edu.mx:8080/bibliotecadigital/handle/231104/3358
dc.description	Actualmente, la transesterificación de aceites vegetales con catalizadores básicos homogéneos es el método más utilizado para la obtención de biodiésel. Sin embargo, estos catalizadores no se recuperan y son tóxicos. Por lo tanto, los catalizadores heterogéneos aparecen como una alternativa para obtener biodiésel. Además, estos catalizadores pretenden ser una opción viable para pequeñas plantas de biodiésel a nivel rural. Así, este trabajo propone un nuevo catalizador de CaO obtenido a partir de conchas de ostión y cal. Para promover sus sitios activos se soportó sobre él K y Sr (SrKN/CaO y SrKH/CaO). Dado que este es un nuevo sistema catalítico, en este trabajo se compararon los efectos en las propiedades estructurales y fisicoquímicas con distintos precursores de potasio, KNO3 y KHCO3 (KN/CaO y KH/CaO, respectivamente). También se estudió el efecto de la combinación de K y Sr en el desempeño de la reacción de transesterificación de aceite de canola, la optimización del proceso con un diseño de superficie de respuesta Box-Behnken y en su capacidad de reutilización. Para lograr esto se aplicaron métodos de caracterización de análisis termogravimétrico (TGA), difracción de rayos X (DRX), espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR), microscopía electrónica de barrido (SEM) e índices de Hammett. Los cuales mostraron que en los catalizadores de K/CaO el precursor afecta la descomposición de los grupos CaCO3 del soporte y el tamaño de partícula, siendo el KHCO3 el que más CaO produce durante la calcinación con menor tamaño de partícula que cuando se utiliza KNO3. Así mismo, el catalizador KH/CaO presentó mayor cantidad de sitios básicos; sin embargo, se concluyó que el precursor no afecta la fuerza de estos. Si bien adicionar K al CaO aumenta la actividad catalítica, se determinó que el precursor no afectó el desempeño de la reacción ya que ambos catalizadores de K/CaO mostraron el mismo rendimiento del 75 % de biodiesel. En este sentido, se recomendaría el uso de KH/CaO debido a que su precursor más económico que KNO3. Por otra parte, se observó que, al estar juntos el Sr y K interactúan entre sí durante la calcinación para generar una fase de carbonato de K2Sr(CO3)2, lo cual disminuye el tamaño de partícula respecto al CaO. Aun así, la presencia de ambos metales en el soporte de CaO aumentó la fuerza básica y el número de sitios, lo que dio como resultado un rendimiento del 80 % de biodiésel. De esta forma, se seleccionó al catalizador de SrKH/CaO, debido a que también dicho catalizador reportó una basicidad de 11 < H_ y número de sitios básicos de 10.59 ± 1 meq NaOH/gcat, siendo aceptable para la mejora del proceso. Para lograr esto se evaluó la cantidad de catalizador para ser usada en las reacciones (8 %p/p), el efecto de la temperatura y el efecto de la relación molar metanol/aceite. Adicionalmente, se evaluó el catalizador con aceite de cocina usado mostrando una conversión del 78 %. Con base en sus resultados, se llevó a cabo un diseño de superficie de respuesta Box-Behnken con la temperatura, la relación molar metanol/aceite y el tiempo como variables. Las condiciones de reacción óptimas determinadas fueron 46 ºC, 3 horas y una relación metanol/aceite = 15:1. Sin embargo, que los catalizadores tienen una estabilidad deficiente, debido a que solo presentan dos ciclos de vida, teniendo una lixiviación del 7 al 12 % en peso del catalizador en cada ciclo. Finalmente, el biodiésel obtenido cumple con las especificaciones de densidad, viscosidad e índice de acidez dadas por las normas mexicanas.	es_ES
dc.language.iso	es	es_ES
dc.publisher	ICBI-BD-UAEH	es_ES
dc.subject	Óxido de calcio	es_ES
dc.subject	Transesterificación	es_ES
dc.subject	Catálisis	es_ES
dc.subject	Biodiésel	es_ES
dc.subject	Estroncio	es_ES
dc.subject	Química.	es_ES
dc.title	Efecto del precursor de potasio en la transesterificación de aceites vegetales usando catalizadores de Srk/CaO.	es_ES
dc.title.alternative	Química.	es_ES
dc.type	Tesis	es_ES