Repositorio UFRO · Omeka S

Novel sequential batch membrane reactor to increase fatty acid methyl esters quality at low methanol to oil molar ratio

Primer Autor	Navia, R.
Co-autores	Reyes, I. Ciudad, G. Misra, M. Mohanty, A. Jeison, D.
Título	Novel sequential batch membrane reactor to increase fatty acid methyl esters quality at low methanol to oil molar ratio
Editorial	ELSEVIER SCIENCE SA
Revista	CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
Lenguaje	en
Resumen	This work improved the fatty acid methyl esters (FAMEs) quality produced using a stoichiometric methanol to oil molar ratio, removing monoglycerides (MGs), diglycerides (DGs) and glycerol by using a ceramic membrane. This work improved the conventional biodiesel batch reactor (CBR) performance, adding a refining stage using a ceramic membrane according to two different operational strategies: a batch reactor membrane system (CBR-MS) and a sequential batch membrane reactor (SBMR). The SBMR strategy showed the best results with an 87 wt.% FAME conversion yield and a 99.9% glycerol removal efficiency. SBMR was based on the operation of consecutives cycles of charge, transesterification, and discharge of permeate by operating the membrane only when a 70% FAME conversion was reached. This allowed both to work with a low viscosity product, increasing the permeate flux during the filtration process, and to diminish MG and DG content in the permeate. The application of the SBMR strategy improved a 34% the FAME content in the final product, in comparison to the CBR and 13% in comparison to CBR-MS. In addition, MG content was reduced a 79% in the final product in comparison to the CBR and a 20% compared to the CBR-MS. Finally, the DG content was reduced a 78% in comparison to the CBR and a 50% compared to the CBR-MS system when applying the SBMR strategy. It is proposed that the biodiesel successful separation-refining performance depends on the evolution of the emulsion during transesterification, as the ceramic membrane cannot remove MG and DG, but using the adequate strategy, their removal is possible from the biofuel stream. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.#Este trabajo mejoró la calidad de los ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME) producidos utilizando una relación molar estequiométrica de metanol a aceite, eliminando monoglicéridos (MG), diglicéridos (DG) y glicerol mediante el uso de una membrana cerámica. Este trabajo mejoró el rendimiento del reactor discontinuo convencional de biodiésel (CBR), añadiendo una etapa de refinación mediante una membrana cerámica según dos estrategias operativas diferentes: un sistema de membrana de reactor discontinuo (CBR-MS) y un reactor de membrana discontinuo secuencial (SBMR). La estrategia SBMR mostró los mejores resultados con un rendimiento de conversión de FAME del 87 % en peso y una eficiencia de eliminación de glicerol del 99,9 %. El SBMR se basó en la operación de ciclos consecutivos de carga, transesterificación y descarga de permeado, operando la membrana solo cuando se alcanzó una conversión de FAME del 70 %. Esto permitió trabajar con un producto de baja viscosidad, aumentando el flujo de permeado durante el proceso de filtración, y disminuir el contenido de MG y DG en el permeado. La aplicación de la estrategia SBMR mejoró el contenido de FAME en el producto final en un 34%, en comparación con el CBR y en un 13% en comparación con el CBR-MS. Además, el contenido de MG se redujo en un 79% en el producto final en comparación con el CBR y en un 20% en comparación con el CBR-MS. Finalmente, el contenido de DG se redujo en un 78% en comparación con el CBR y en un 50% en comparación con el sistema CBR-MS al aplicar la estrategia SBMR. Se propone que el éxito del proceso de separación y refinamiento del biodiesel depende de la evolución de la emulsión durante la transesterificación, ya que la membrana cerámica no puede eliminar MG y DG, pero utilizando la estrategia adecuada, es posible eliminarlos del flujo de biocombustible. (C) 2012 Elsevier B.V. Todos los derechos reservados.
Tipo de Recurso	Artículo original
Description	This research was sponsored by FONDECYT Project 1090382, Project AT-24100102, ELAP scholarship by the Canada Government and CONICYT Project 79090009. Esta investigación fue patrocinada por el Proyecto FONDECYT 1090382, el Proyecto AT-24100102, la beca ELAP del Gobierno de Canadá y el Proyecto CONICYT 79090009.
doi	10.1016/j.cej.2012.05.038
Formato Recurso	pdf
Palabras Claves	Biodiesel (FAME) Refinación secuencial Reactor de membrana Transesterificación alcalina Glicéridos Biodiesel (FAME) Sequential refining Membrane reactor Alkaline transesterification Glycerides Aceite de semillas producción de biodiésel aceite de soja transesterificación cinética L. SEED OIL BIODIESEL PRODUCTION SOYBEAN OIL TRANSESTERIFICATION KINETICS
Ubicación del archivo	http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2012.05.038
Materias	Biodiesel (FAME) Refinación secuencial Reactor de membrana Transesterificación alcalina Glicéridos Biodiesel (FAME) Sequential refining Membrane reactor Alkaline transesterification Glycerides Aceite de semillas producción de biodiésel aceite de soja transesterificación cinética L. SEED OIL BIODIESEL PRODUCTION SOYBEAN OIL TRANSESTERIFICATION KINETICS
Título de la cita (Recomendado-único)	Novel sequential batch membrane reactor to increase fatty acid methyl esters quality at low methanol to oil molar ratio
Revista/Libro	CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
Editorial	ELSEVIER SCIENCE SA
Tipo de ruta	hibrida#verde
Access Rights	restringido
Derechos de acceso	restringido
Idioma	en
Identificador del recurso (Mandatado-único)	Artículo original
Versión del recurso (Recomendado-único)	versión publicada
Referencia del Financiador (Mandatado si es aplicable-repetible)	ANID CONICYT FONDECYT 1090382#ANID CONICYT FONDECYT AT-24100102#Canada Government ANID CONICYT 79090009
ISSN	1385-8947
Página de inicio (Recomendado-único)	459
Página final (Recomendado-único)	467
Categoría WOS	Engineering, Environmental Engineering, Chemical Ingeniería ambiental Ingeniería química
Formato	pdf
Id de Web of Science	WOS:000306938000052