Thermophysical properties of castor oil (ricinus communis l.) biodiesel and its blends

In this study, biodiesel (methyl ester) was produced from Castor Oil (Ricinus communis L.) (CO) using sodium hydroxide (NaOH) and methanol (CH3OH) by the two-step transesterification method. Nine different fuel blends (2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60 and 75% by volume blending with diesel) were prepared. The density values of Castor Oil Biodiesel (COB) and its blends were measured at the temperature range from 0 to 93°C in steps of 5°C and the kinematic viscosity values of COB and its blends were measured at the temperature range from 30 to 100°C in the steps of 5°C. The results showed that the density, kinematic viscosity, calorific value, flash point, pH, copper strip corrosion and water content of COB are 932.40 kg·m-3, 15.069 mm².s-1, 38.600 MJ·kg-1, 182°C, 7, 1a and 1067.7 mg.kg-1, respectively. The density and kinematic viscosity of fuel samples decrease as temperature increases; and also these properties decrease as a result of the increase in the amount of diesel in the blends.Neste estudo, o biodiesel (metil éter) foi produzido a partir do óleo de rícino (Ricinus communis L.) (CO, por suas siglas em inglês) usando hidróxido de sódio (NaOH) e metanol (CH3OH) através de um método de transesterificação de dois passos. Foram preparadas até nove misturas de combustível diferentes (2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60 e 75% por volume de mistura com o diesel). Os valores de densidade do biodiesel de óleo de rícino (COB, por suas siglas em inglês) e as suas misturas foram calculados dentro do rango de temperatura de 0 a 93°C no passo de 5°C e os valores de viscosidade cinemática do COB e das misturas foram calculadas no rango de temperatura de 30 a 100°C no passo de 5°C. Os resultados demonstraron que a densidade, viscosidade cinemática, valor calorífico, ponto de fusão, PH, corrosão da faixa de cobre e conteúdo de água do COB eram de 932.40 kg·m-3, 15.069 mm².s-1, 38.600 MJ·kg-1, 182°C, 7, 1a e 1067.7 mg.kg-1, respectivamente. Os valores de densidade e viscosidade cinemática das amostras de combustível diminuem na medida em que aumenta a temperatura; e também essas propriedades diminuem em decorrência do aumento na quantidade de diesel nas misturas.En este estudio, se produjo biodiesel (metil éter) a partir de aceite de ricino (Ricinus communis L.) (CO, de sus siglas en ingles) utilizando hidróxido de sodio (NaOH) y metanol (CH3OH) a través del método de transesterificación en dos pasos. Se prepararon nueve mezclas diferentes (2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60 and 75% dependiendo del volumen de la mezcla con biodiesel. Se estimaron los valores de densidad del Biodiesel de Aceite de Ricino (COB, de sus siglas en ingles) y sus mezclas en un rango de temperatura de 0 a 93°C en intervalos de 5°C y también se estimaron los valores de viscosidad cinemática de COB y sus mezclas dentro del rango temperatura comprendido entre 30 y 100°C en intervalos de 5°C. Los resultados mostraron que la densidad, la viscosidad cinemática, el valor calorífico, el punto de ignición, pH, la corrosión de la franja de cobre y el contenido de agua del COB son 932.40 kg·m-3, 15.069 mm².s-1, 38.600 MJ·kg-1, 182°C, 7, 1a y 1067.7 mg.kg-1, respectivamente. La densidad y la viscosidad cinemática de las muestras de combustible disminuyen a medida que aumenta la temperatura; y también estas propiedades disminuyen como resultado del aumento en la cantidad de biodiesel en las mezclas

Process optimization for biodiesel production from neutralized waste cooking oil and the effect of this biodiesel on engine performance

ABSTRACT In this study, the methyl ester production process from neutralized waste cooking oils is optimized by using alkali-catalyzed (KOH) single-phase reaction. The optimization process is performed depending on the parameters, such as catalyst concentration, methanol/oil ratio, reaction temperature and reaction time. The optimum methyl ester conversion efficiency was 90.1% at the optimum conditions of 0.7 wt% of potassium hydroxide, 25 wt% methanol/oil ratio, 90 min reaction time and 60°C reaction temperature. After the fuel characteristics of the methyl ester obtained under optimum conditions were determined, the effect on engine performance, CO and NOx emissions of methyl ester was investigated in a diesel engine with a single cylinder and direct injection. When compared to diesel fuel, engine power and torque decreased when using methyl ester, and specific fuel consumption increased. NOx emission increases at a rate of 18.4% on average through use of methyl ester.RESUMEN Este estudio analiza el proceso de producción de metil éster a partir de aceites de cocina usados y neutralizados mediante una reacción alcalí-catalizada (KOH) de fase única. El proceso de optimización se lleva a cabo tomando en cuenta parámetros tales como: La concentración del catalizador, la relación metanol/aceite, la temperatura de reacción y el tiempo de reacción. La eficiencia óptima de conversión del metil éster fue de 90,1% bajo condiciones óptimas de 0,7 wt% de hidróxido de potasio, 25 wt% de relación metanol/aceite, tiempo de reacción de 90 minutos y temperatura de reacción de 60°C. Después de determinar las características como combustible del metil éster obtenido bajo condiciones óptimas, se sometió a investigación su efecto sobre el desempeño del motor y de las emisiones de CO y NOx del metil éster utilizando un motor diesel de un sólo cilindro y de inyección directa. Cuando se compararon los resultados con el combustible diesel, se observó que la potencia y el torque del motor disminuyeron utilizando metil éster, mientras que el consumo de combustible específico aumentó. La emisión de NOx aumenta a una tasa de 18,4% en promedio cuando se utiliza el metil éster