Estudio del aprovechamiento termoquímico de residuos textiles.

La industria textil es uno de los sectores industriales más extensos e importantes del mundo. La moda rápida y el incremento de consumo de la sociedad ha supuesto un desarrollo más rápido de esta industria, lo que ha llevado a una producción masiva de textiles. Esto implica un gran problema, no solo por su producción, que muchas veces es poco sostenible sino también por los residuos que se generan. La solución más acertada ante este gran problema se basa en la economía circular: reducir, reutilizar y reciclar. Actualmente, podemos encontrar diferentes métodos de reciclaje de residuos textiles, pero no todos son útiles cuando estos residuos corresponden a diferentes mezclas de materiales. Este Trabajo de Fin de Grado se ha enfocado en el estudio de la posible aplicación de los procesos termoquímicos como solución a mezclas complejas de residuos textiles. De esta forma, se convierten estos residuos en un producto de valor añadido o combustibles. Los procesos termoquímicos que se han analizado son: la pirólisis, la torrefacción, la gasificación y la carbonización. Además, no solo se ha centrado en mezcla de textiles, sino que también se ha estudiado en fibras específicas: algodón, poliéster, viscosa y lana, ya que la mayor parte de las mezclas residuales están compuestas por diferentes porcentajes de estos materiales. Inicialmente, se ha realizado un estudio bibliográfico para conocer con detalle el estado del arte en el aprovechamiento termoquímico de estos residuos, presentándose unas tablas a modo de resumen con la información más destacada encontrada, y posteriormente se han analizado sus desarrollos, sus características y los productos generados. Finalmente, se ha centrado el trabajo en la gasificación de estos materiales, elaborándose una aplicación en EES que incorpora un modelo de gasificación, realizándose la simulación del procesado de diferentes fibras textiles y mezclas, y analizándose los resultados, y productos generados.<br /

Simultaneous production of gaseous and liquid biofuels from the synergetic co-valorisation of bio-oil and crude glycerol in supercritical water

This work addresses the co-valorisation in supercritical water of bio-oil obtained from the fast pyrolysis of wood and crude glycerol yielded as a by-product during biodiesel production. The experiments were conducted at 380¿°C and 230¿bar for 30¿min with a Ni-Co/Al-Mg catalyst, analysing the effects on the process of the catalyst loading (0–0.25¿g catalyst/g organics) and feed composition (each material alone and all possible binary mixtures). The yields to gas, upgraded bio-oil (liquid) and solid varied as follows: 4–87%, 0–46% and 0–18%, respectively. A synergistic interaction between crude glycerol and bio-oil took place during the upgrading process, which allowed the complete and simultaneous transformation of both materials into gas and liquid bio-fuels with a negligible solid formation. The compositions of the gas and the upgraded liquid can be easy tailored by adjusting the catalyst amount and the composition of the feed. The gas phase was made up of H2 (7–49¿vol.%), CO2 (31–56¿vol.), CO (0–7¿vol.%) and CH4 (6–57¿vol.%) and had a Lower Heating Value (LHV) ranging from 8 to 22¿MJ/m3 STP. The upgraded bio-oil consisted of a mixture of carboxylic acids (0–73%), furans (0–7%), phenols (0–85%), ketones (0–22%) and cyclic compounds (0–53%). The proportions of C, H and O in the liquid shifted between 66–77¿wt.%, 7–11¿wt.% and 15–25¿wt.%, respectively, while its Higher Heating Value (HHV) ranged from 29 to 34¿MJ/kg. An optimum for the simultaneous production of gas and liquid bio-fuels was achieved with a solution having equal amounts of each material and employing a catalyst amount of 0.25¿g catalyst/g organics. Under such conditions, 37% of the bio-oil was transformed into an upgraded liquid having a HHV (32¿MJ/kg) two times higher than the original material (16¿MJ/kg) with a negligible solid formation; the rest of the bio-oil and all the crude glycerol being converted into a rich CH4 (55¿vol.%) biogas with a high LHV (21¿MJ/m3 STP). This represents a step-change in future energy production and can help to establish the basis for a more efficient and sustainable biomass valorisation

Producción de hidrógeno a partir de residuos forestales de pino y chopo

Los resultados de este trabajo muestran que la producci&oacute;n de H2 a partir de biomasa mediante reformado catal&iacute;tico de bio-oil se ve afectada por la etapa de pir&oacute;lisis y por el tipo de biomasa empleada. Ambos factores influyeron en la composici&oacute;n qu&iacute;mica del bio-oil obtenido en la etapa de pir&oacute;lisis, lo que se tradujo en diferentes rendimientos a H2 en su posterior reformado

Ni/CeO2 as catalyst for glycerol hydrogenolysis without external H2 supply: the role of synthesis conditions

Aqueous phase processes at high pressure are considered one of the most promising thermochemical processes to valorize wet residual streams, in order to produce value-added chemicals. Among them, glycerol hidrogenolysis (HG) has been intensely studied. Although many different catalytic systems for HG have been studied in the last years,&nbsp;the Ni/CeO2 catalytic system has not been so deeply performed in liquid phase.&nbsp; This work studies the hydrogenolysis of glycerol without external H2 supply as a pathway to obtain value-added chemicals using Ni/CeO2 catalysts. Different synthesis parameters were changed, in order to determine their influence on the catalytic activity. In this process, 1,2–propanediol and ethylene glycol are produced, compounds which are valuable due to their use in chemical synthesis, antifreeze fluids, and others

Valorización de glicerina mediante reformado en fase acuosa con catalizadores basados en níquel

1 INTRODUCCIÓN O MOTIVACIÓN DE LA TESIS Las políticas llevadas a cabo en los últimos años por gobiernos de numerosos países de la Unión Europea, han fomentado el uso y la producción a escala industrial de biocombustibles, tales como el bio-etanol y el biodiésel, mediante apoyo financiero como estrategia para incrementar el uso de energías renovables. Actualmente el principal problema en la producción de biodiésel es su elevado coste de fabricación, debido principalmente al precio de las materias primas. La fabricación de biodiésel de una manera sostenible, requiere la optimización de su proceso de producción y la valorización de la glicerina generada como subproducto en el proceso. Desde el punto de vista de la integración de procesos, la conversión de la glicerina es una posibilidad atractiva, para la producción de hidrógeno y otros productos químicos. Dentro de las principales formas de revalorizar este subproducto se encuentra su aprovechamiento energético mediante su transformación en gases (hidrógeno, gas de síntesis o metano) o bien mediante la obtención de productos químicos con elevado valor industrial, donde cabe destacar el 1,2-propanediol con numerosas aplicaciones. 2. DESARROLLO TEÓRICO El trabajo que se presenta en esta Tesis se centra en el reformado en fase acuosa (APR) de glicerina, subproducto de la reacción de transesterificación. El proceso de APR se lleva a cabo a presiones intermedias, en torno a 35 bar, y temperaturas alrededor de 227 ºC. La alimentación está líquida en las condiciones de reacción, por lo que no se requiere su vaporización y con ello disminuye el aporte energético con respecto al proceso de reformado en fase vapor. El catalizador del proceso de APR tiene una gran importancia por su actividad tanto en las reacciones en fase líquida como en fase gas. Para conseguir un mayor rendimiento a productos líquidos el catalizador debe poseer una elevada actividad para hidrogenar enlaces C=O y C=C, así como favorecer la deshidratación de los grupos alcoholes, y evitar en lo posible una elevada rotura de enlaces C-C. Si por el contrario se pretende obtener una alta producción de gases se debe favorecer la rotura de enlaces C-C. El catalizador también interviene en la generación de metano, ya que las reacciones de metanación están favorecidas en las condiciones de presión y temperatura utilizadas en el proceso de APR. Los catalizadores basados en Pt presentan baja selectividad hacia metano y alta selectividad a hidrógeno. Sin embargo, su precio es muy elevado y han sido estudiados previamente en la bibliografía. En esta investigación se ha estudiado el empleo de catalizadores de níquel por ser efectivos en diversos procesos de reformado, por su disponibilidad y su precio relativamente económico. Estos catalizadores deben poseer una elevada actividad para que tenga lugar la reacción de intercambio (WGS), obteniéndose de esta forma el hidrógeno necesario para producirse las correspondientes reacciones de deshidratación/hidrogenación en las que se ven involucrados los productos químicos que se obtienen en la fase líquida. El desarrollo de los catalizadores ha constituido uno de los principales objetivos de este trabajo. Para ello se han preparado y caracterizado un elevado número de catalizadores. La mayoría de ellos se han preparado por coprecipitación pero algunos se han preparado por impregnación. Se ha estudiado el efecto del contenido de níquel, así como la temperatura de calcinación utilizando catalizadores Ni/Al coprecipitados. Se prepararon catalizadores Ni/Al con contenidos de 15, 28, 41 y 54% en Ni expresado como el % atómico relativo de Ni, Ni/(Ni+Al). La calcinación se llevó a cabo a dos temperaturas 500 y 750 ºC, durante 3 h. Además, para el catalizador seleccionado se ha estudiado la influencia de distintos modificadores del soporte como magnesio, lantano y titanio. Para el catalizador coprecipitado Ni/AlMg se han añadido distintos promotores de la fase activa: cobalto, cobre, cerio, platino y estaño. Además, se prepararon catalizadores de níquel por impregnación con distintos tipos de soportes (Al2O3, La2O3, TiO2) con la finalidad de conocer cómo afecta sobre los productos obtenidos en el proceso. También se preparó el catalizador Pt/Al2O3 mediante impregnación, frecuentemente utilizado en la bibliografía. Los catalizadores Ni/Al se prepararon por coprecipitación, mediante la técnica de incremento de pH. Este método se eligió por la combinación entre la actividad mostrada y la gran estabilidad que poseen. Esa gran estabilidad frente a la sinterización es debida a la alta dispersión metálica y al pequeño tamaño de los cristales que se obtienen, lo cual es consecuencia de la formación de estructuras de tipo hidrotalcita en el precursor hidratado. Los precursores hidratados son calcinados descomponiéndose térmicamente en una mezcla de óxidos metálicos dando lugar al precursor calcinado. La temperatura de calcinación influye en las propiedades del catalizador, y en la proporción de las fases de NiO y NiAl2O4, así como en la superficie específica y en el tamaño de los poros. Posteriormente, los precursores calcinados son sometidos a un proceso de reducción donde el catalizador se activa. En esta etapa los óxidos del metal del precursor calcinado se convierten en metal por medio del agente reductor. La reducción se realizó in situ con el fin de evitar la oxidación del Ni por la presencia de aire. Los catalizadores coprecipitados se redujeron a 650 ºC en la mayoría de los casos, durante 1 h con un flujo de hidrógeno de 100 cm3 N/min. La caracterización de los catalizadores se realizó tanto con los precursores calcinados como con muestras de catalizadores después de ser utilizados en APR. El análisis elemental de los catalizadores se llevó a cabo mediante la técnica de Espectrometría de Emisión Óptica en Plasma de Acoplamiento Inductivo (ICP-OES). En general, las relaciones atómicas relativas Ni/(Ni+Al), Ni/(Ni+Al+M) y Ni/(Ni+Al+M+X) muestran una gran similitud entre los valores teóricos y los experimentales, si bien los catalizadores Ni/AlTi y NiSn/AlMg presentan contenidos en Ni considerablemente menores al valor teórico debido probablemente al empleo de otro anión en las sales utilizadas en la preparación, ya que en estos dos catalizadores se usaron sales de cloruro en vez de nitrato como en el resto. Los análisis de difracción de rayos X de los precursores calcinados presentan en la mayoría de casos picos anchos y asimétricos, si bien alguno de los catalizadores preparados por impregnación son bastante cristalinos con picos estrechos como en el caso de los catalizadores Ni/MgO y Ni/TiO2. Los catalizadores Ni/Al coprecipitados al aumentar el contenido en níquel aumenta la presencia de la fase NiO así como la cristalinidad de las muestras; mientras que en lo que respecta a la temperatura de calcinación, al aumentar ésta de 500 a 750 ºC aumenta la cristalinidad de la muestra. El aumento de la temperatura de calcinación implica un aumento de la fase de espinela NiAl2O4, la formación de esta fase también está favorecida en condiciones de bajo contenido en níquel. La fase NiAl2O4 se ve afectada por la incorporación del magnesio con un aumento de la intensidad de estos picos. En el catalizador Ni/AlLa no se puede asegurar la presencia de otras fases que no sean NiO y NiAl2O4, tanto la fase del óxido mixto La2NiO4 como la del óxido La2O3 no se puede garantizar su presencia debido a los picos tan anchos obtenidos. Los catalizadores NiCo/AlMg y NiCu/AlMg muestran difractogramas muy similares al obtenido para el catalizador Ni/AlMg. No se puede asegurar la presencia de otras fases distintas a NiO, MgO, NiAl2O4 y MgAl2O4 para estos dos catalizadores. La fase Co3O4 aparece a las mismas intensidades que la fase CoAl2O4 además de a una intensidad de 19º y 45º que coincide con las fases de espinela de níquel y magnesio. Las medidas de adsorción de nitrógeno permitieron determinar la superficie específica, así como la distribución del tamaño de poro de los precursores calcinados. Las formas de las isotermas confirmaron la naturaleza mesoporosa de casi todos los catalizadores con excepciones para los catalizadores coprecipitados Ni/AlTi y NiCe/AlMg y los catalizadores impregnados Ni/MgO y Ni/TiO2. Las medidas en los catalizadores Ni/Al coprecipitados ponen de manifiesto como disminuye la superficie específica cuando la temperatura de calcinación aumenta de 500 a 750 ºC. Al aumentar el contenido en Ni esta pérdida es menor, lo que se encuentra en concordancia con los resultados obtenidos a partir del análisis XRD y el aumento que muestra la fase NiO. Al añadir modificadores al soporte del catalizador 28Ni/Al y promotores al catalizador Ni/AlMg se observa que la superficie específica disminuye en mayor o menor grado dependiendo del tipo y de la naturaleza de los metales empleados. La reducibilidad de los precursores calcinados se estudió por medio del análisis de reducción a temperatura programada (TPR). En los catalizadores Ni/Al coprecipitados se observan dos picos en los perfiles de TPR. En el intervalo entre 200 y 400 ºC aparecen los picos que indican la presencia de la fase NiO de interacción débil con el soporte. Los picos máximos que aparecen en un intervalo de temperaturas entre 600-800 ºC indican la presencia de la fase NiAl2O4 más difícil de reducir que la fase NiO debido a su fuerte interacción con el soporte. El aumento en la temperatura de calcinación provoca un incremento en la formación de la fase NiAl2O4. El catalizador Ni/AlMg muestra el máximo a 705 ºC, donde se reduce la fase de la espinela de níquel pero aparece un hombro a mayor temperatura, indicando la formación de MgAl2O4. El catalizador Ni/AlLa presenta un único pico con el máximo a una temperatura aproximada de 685 ºC indicando la existencia de un único tipo de especie reducida en el sólido, lo que significa que el Ni se encuentra altamente disperso en la fase de la espinela de níquel, sin formarse nuevas especies de níquel por la adición de lantano. El catalizador NiCu/AlMg muestra dos picos principales, el primero a una temperatura de 320 ºC, más desplazado y con mayor consumo de hidrógeno que en el caso de los catalizadores Ni/AlMg y NiCo/AlMg, lo que indica que parte de ese pico puede corresponder a la fase NiO libre, con muy poca interacción con el soporte, y parte puede corresponder con la reducción del óxido de cobre (Cu2+ ¿ Cu0), lo que sugiere que este catalizador contiene cierta cantidad de CuO pero que no fue detectada por XRD debido a la baja concentración. Algunos catalizadores después de ser utilizados en la reacción de APR se caracterizaron mediante diversas técnicas: XRD, microscopía electrónica de barrido (SEM), adsorción de nitrógeno y análisis termogravimétrico. Estas dos últimas técnicas se han empleado de manera sistemática para estudiar el efecto sobre la estabilidad del catalizador del modificador del soporte, promotor de la fase activa y en los catalizadores impregnados. Los experimentos de APR se han realizado en una instalación a pequeña escala de laboratorio con un reactor de acero inoxidable, la cual opera a presión y en continuo. De esta manera se requiere menor cantidad de catalizador que en otras instalaciones, facilitando el seguimiento del comportamiento de los catalizadores, así como mantener un adecuado control de las variables operacionales del proceso. El lecho catalítico consta de arena y catalizador con un tamaño de partícula entre 160-320 ¿m y se recoge al finalizar la reacción para realizar la correspondiente caracterización de los catalizadores. El flujo de gases de entrada es ascendente utilizándose H2 para el proceso de reducción y N2 para conseguir presión en toda la instalación. La alimentación se introduce al reactor por medio de una bomba de HPLC, los productos a la salida del reactor se derivan hacia el separador líquido/gas donde se generan dos corrientes una líquida y otra gaseosa. Esta última se dirige hacia el Micro-GC para ser analizada, mientras que la corriente líquida se recoge para ser analizada con el GC-FID. La mayoría de los experimentos de APR se han llevado a cabo con distintas disoluciones acuosas de glicerina reactivo químico. También se han realizado experimentos con etilenglicol para comprobar el correcto funcionamiento de la instalación, y comparar los resultados obtenidos con la bibliografía. Además se realizaron experimentos con una corriente de glicerina purificada subproducto de la fabricación de biodiésel, a la que se ha denominado bio-glicerina. Para llevar a cabo una comparación entre el comportamiento de la glicerina reactivo químico y la bio-glicerina en el proceso de APR fue necesaria la realización en el laboratorio de reacciones de transesterificación con aceite de girasol para obtener la cantidad necesaria de glicerina subproducto. Esta glicerina contiene muchas impurezas como ésteres metílicos, metanol, agua y compuestos inorgánicos entre otros. Para la valorización de este subproducto mediante el reformado en fase acuosa, se ha sometido a una etapa de purificación que incluye: neutralización, evaporación y centrifugación. Los resultados de los experimentos de APR se han presentado en forma de tablas y figuras. Las tablas muestran resultados globales de los experimentos, se han elaborado tablas para los resultados de la fase gas y otras para los resultados de la fase líquida. Las figuras muestran la evolución de los rendimientos a los distintos gases con el tiempo. También se han elaborado figuras que presentan la composición de los líquidos. La conversión de carbono a gas, además de la composición del gas y selectividades a hidrógeno y alcanos se ha incluido en las tablas de resultados de la fase gas. La conversión global de glicerina, la conversión de carbono a los líquidos analizados y la selectividad a los distintos productos líquidos se muestra en las tablas de resultados de la fase líquida. En el proceso de APR se obtienen dos corrientes, una gaseosa y otra líquida. A partir de la bibliografía consultada y la realización de experimentos de APR con glicerina y otros productos líquidos (etilenglicol, acetol, 1,2-propanodiol y ácido acético) se ha propuesto un mecanismo de reacción donde se incluyen los productos primarios y secundarios detectados, así como los principales intermedios de reacción. En este mecanismo se establecen dos rutas principalmente. En la primera ruta se produce la fragmentación de los enlaces C-C, que puede tener lugar por dos tipos de vías distintas. Una de ellas es el reformado catalítico o descarbonilación, obteniéndose alcoholes de menor tamaño (etilenglicol, etanol, metanol) así como productos gaseosos (H2 y CO principalmente). La otra vía se puede plantear mediante una reacción retro-aldólica, donde los productos principales que se obtienen son fundamentalmente formaldehído y acetaldehído, siendo esta vía la menos probable. En la segunda ruta se produce la rotura de los enlaces C-O, se produce principalmente a través de una reacción de deshidratación, obteniéndose otros productos químicos como el acetol. Este producto puede evolucionar hacia otro tipo de reacciones como la hidrogenación de enlaces C=O donde se obtiene principalmente 1,2-propanodiol o de los enlaces C=C donde se produce propano. Este mecanismo permite analizar la influencia de las distintas variables estudiadas sobre las reacciones que ocurren en APR, tanto en fase gas como en fase líquida. Se han realizado experimentos de APR con glicerina reactivo químico en los que se han estudiado diversas variables operacionales como: presión, temperatura de reacción, concentración de glicerina en la alimentación, caudal de alimentación y tiempo espacial (relación peso de catalizador/ caudal de glicerina, W/m). Se ha estudiado la presión del sistema de 27 a 39 bar a la temperatura de reacción de 227 ºC, alimentando una disolución de glicerina del 5% en peso. La temperatura de reacción se ha variado de 222 a 239 ºC, empleando una presión de 33 bar y una disolución de glicerina del 5% en peso. La concentración de glicerina se ha estudiado variándola del 2 al 15% en peso empleando una temperatura de reacción de 227 ºC y una presión de 33 bar. El tiempo espacial se ha variado de 5 a 40 g cat min/g glicerina y el caudal de alimentación de 0,5 a 3 mL/min a una temperatura de reacción de 227 ºC, una presión en el sistema de 33 bar y una alimentación de glicerina al 5% en peso. En todos los experimentos se ha empleado el catalizador coprecipitado Ni/Al con un contenido del 28% en Ni. Con objeto de estudiar la influencia del contenido de Ni y la temperatura de calcinación en el APR, se llevaron a cabo experimentos con glicerina reactivo químico utilizando los distintos catalizadores preparados. La conversión de carbono a gas es mayor en los catalizadores calcinados a 750 ºC si se trabaja con contenidos de Ni del 15 y 28%. Sin embargo, los catalizadores con contenidos de Ni del 41 y 54% tienen conversiones de carbono a gas mayores al emplear la temperatura de calcinación de 500 ºC, aunque por el contrario sufren desactivación con el tiempo. Por tanto, se ha empleado la temperatura de calcinación de 750 ºC para los catalizadores preparados por coprecipitación. El catalizador 28% de Ni mostró ser estable sin desactivarse a lo largo de la reacción y mantener una relación de fragmentación entre los enlaces C-C y los C-O adecuada para el proceso. Por este motivo, el contenido en Ni del 28% se seleccionó para preparar los catalizadores modificados con Mg, La y Ti. Se realizaron experimentos de APR con glicerina reactivo químico utilizando los catalizadores con modificador del soporte. La fragmentación de los enlaces C-C tienen lugar en los sitios activos del metal del catalizador mientras que la rotura de los enlaces C-O se produce principalmente a través de una reacción de deshidratación, en la cual intervienen tanto los sitios ácidos del soporte como el metal del catalizador. Se seleccionó como modificador más adecuado el magnesio, ya que es el catalizador que mayor conversión de carbono a gas produjo. También se realizaron experimentos de APR con glicerina reactivo químico con los catalizadores que incluyen promotor de la fase activa, además de los catalizadores impregnados. El catalizador NiCu es el que mayor capacidad de conversión a productos líquidos posee. En general, el cobre ha demostrado ser un buen catalizador en las reacciones de hidrogenación de alcoholes, debido a su baja actividad hidrogenolítica de los enlaces C-C y por ser un eficiente catalizador en las reacciones de hidrogenación/deshidrogenación de los enlaces C-O. La utilización de metales o aleaciones adecuadas puede ser la clave para lograr una mayor actividad en la reacción de deshidratación/hidrogenación. En este sentido con el catalizador NiSn se obtuvieron resultados prometedores, siendo capaz de romper una gran proporción de enlaces C-O, así como promover las reacciones de hidrogenación, a pesar de su bajo rendimiento a hidrógeno, generando a su vez pocas fragmentaciones de enlaces C-C. En general, todos los catalizadores impregnados muestran una actividad muy baja, pudiéndose concluir que no son apropiados para este tipo de proceso, en especial al utilizar la misma velocidad espacial que los catalizadores preparados por coprecipitación. Utilizando como alimentación disoluciones acuosas de bio-glicerina se han realizado experimentos de APR en los que se ha estudiado la influencia de la concentración variando este factor entre el 2 y el 10 % en peso, usando el catalizador 28Ni/Al. También se ha estudiado el contenido de níquel del catalizador coprecipitado, empleando 28 y 41% de Ni. Además, se ha estudiado el efecto de la modificación de la fase activa del catalizador Ni/AlMg con Co, Pt y Sn. Todos estos experimentos se han realizado empleando una temperatura de reacción de 227 ºC, una presión de 33 bar, una relación W/m de 20 g cat. min/g glicerina y un caudal de alimentación de 1 mL/min. El catalizador NiCo ha mostrado buenos resultados al emplearse en el APR de bio-glicerina con respecto al reactivo químico, incrementándose el rendimiento a hidrógeno, mientras que el catalizador NiPt se desactiva alcanzando un rendimiento a hidrógeno similar al catalizador de referencia (Ni/AlMg), por lo que el platino no es un promotor adecuado para este tipo de alimentaciones. 3. CONCLUSIONES Las principales conclusiones que se deducen como resultado de la finalización de este trabajo son las siguientes: El mecanismo de APR propuesto para compuestos oxigenados describe adecuadamente los productos gaseosos y líquidos generados. El aumento de la presión del sistema (27-39 bar) a temperatura constante, 227 ºC, incrementa la conversión global de glicerina (27 bar: 41,79%; 39 bar: 64,9%), aumenta el contenido del gas en CO2 y CH4, el contenido en H2 y CO disminuye y la composición del producto líquido no se modifica, excepto la selectividad a etilenglicol que aumenta. El aumento de la presión favorece las reacciones de metanación y la fragmentación de los enlaces C-C. La temperatura de reacción a la presión constante de 33 bar (222-237 ºC) muestra que la conversión global de glicerina aumenta al incrementarse la temperatura de reacción (222 ºC: 48,8%; 237 ºC: 65,0%). A altas temperaturas se obtiene un gas con mayor contenido en H2 y menor contenido en CH4, ya que en estas circunstancias el H2 no se consume en reacciones de metanación. La distribución de los productos líquidos apenas se encuentra influenciada por la temperatura de reacción, si bien cabe destacar la disminución en la composición de 1,2-propanodiol con el aumento de la temperatura. El estudio de la concentración de glicerina (2-15%) muestra como la conversión global de la glicerina aumenta con la concentración de glicerina alimentada (2%gly: 43,4%; 15

Antioxidants for biodiesel: Additives prepared from extracted fractions of bio-oil

Unlike petroleum diesel, the chemical structure of biodiesel makes it prone to oxidation during long-term storage, thus involving fuel quality deterioration. Therefore, the addition of antioxidants is usually required to meet the quality standards for biodiesel commercialization. Synthetic sterically-hindered phenols have been usually employed for this purpose as free radical scavenging antioxidants. However, naturally occurring phenolics are also available, for example, in the bio-oil produced in the pyrolysis of lignocellulosic biomass. In this work, the antioxidant potential of extracted fractions of lignocellulosic bio-oil has been evaluated. Different organic solvents were tested as extraction agents, acetate esters being the best ones for incorporating bio-oil antioxidant compounds into biodiesel. In the best case, the incorporation of a small concentration of bio-oil compounds (< 4 wt.%) led to an improvement of the biodiesel oxidation stability of 475% which, in our case, was enough to meet the European standard requirement

Predicción de la propiedad del número de cetano con modelos matemáticos

Se ha desarrollado un modelo basado en m&eacute;todos de contribuci&oacute;n de grupos funcionales para la predicci&oacute;n de la propiedad n&uacute;mero de cetano, caracter&iacute;stica del biodiesel. Se observa un alto grado de ajuste entre los datos te&oacute;ricos y los experimentales con un R2 de 0.93 permitiendo predecir dicha propiedad sin necesidad de un arduo trabajo experimental

Obtención de productos de valor añadido mediante la hidrogenólisis de glicerina sin aporte externo de hidrógeno

En este trabajo se estudió la actividad catalítica de los catalizadores de Ni-Al-Fe en la hidrogenólisis de glicerina sin adición de hidrógeno. Dichos catalizadores se prepararon por el método de coprecipitación cambiando la relación molar Al/Fe. Además, se analizó la posible lixiviaciación de los metales en la reacción

Valorización de la glicerina mediante el Procesado Acuoso a Presión (PAP): influencia del 25% de Fe en el catalizador Ni/Al

En este trabajo se estudia el procesado acuoso a presión de la glicerina (subproducto de biodiésel) sin aporte externo de H2 para la obtención de productos de valor añadido como, por ejemplo, 1,2-propanodiol. De forma específica, se ha estudiado sobre la base de un catalizador Ni-Al, la influencia de incorporar un 25% de Fe en su estructura a efectos de la distribución de productos

Proceso de pirólisis rápida de los residuos sólidos de naranja. Influencia de factores en el proceso

La industria procesadora de la naranja genera elevados volúmenes de residuos sólidos. Este residuo se ha utilizado en la alimentación animal y en procesos bioquímicos. Una variante de aprovechamiento energética del residuo lo puede constituir el proceso termoquímico de pirólisis rápida. El objetivo del trabajo fue determinar la influencia de la velocidad de calentamiento y temperatura, en el proceso de pirólisis rápida de los residuos sólidos de naranja. En el proceso se utilizó un diseño de experimento factorial completo de 2k, valorando la influencia de las variables independientes y sus interacciones en las respuestas, con un grado significación del 95 %. Se obtuvo que la temperatura es el parámetro que más incide en las respuestas, teniendo influencia significativa en el rendimiento a gas, a carbón, alquitrán y en el poder calórico del gas y la velocidad de calentamiento no influye en las respuestas. Por último la interacción incide en el rendimiento a gas. Los resultados obtenidos en el estudio son: Rgas (19 – 38) %, Rchar (25 – 42) %, Ralq (6 – 12) %, PCIgas (140 – 1050) kJ/m3N. The orange processing industry generates high volumes of solid residue. This residue has been used in animal feeding and biochemical processes. A possible energy use of the waste can be thermochemical fast pyrolysis process. The objective was to determine the influence of the heating rate and temperature in the process of rapid pyrolysis of orange solid residue. In the process a design, 2k full factorial experiment was used, evaluating the influence of the independent variables and its interactions on the answers, using a 95 % significance level. We found that temperature is the most significant influence on the responses parameter having significant influence on the yields to: gas, coal, tar and the calorific value of the gas and the heating rate does not influence the answers. Finally, the interaction affects the gas yield. The results obtained in this study are: Rgas (19 – 38) %, Rchar (25 – 42) %, Ralq (6 – 12) %, PCIgas entre (140 – 1050) kJ/m3N