Producción continua de ésteres metílicos por extracción reactiva, empleando un módulo de membrana de fibra hueca

Abstract

Una de las principales tecnologías estudiadas para la producción de biodiésel por procesos intensificados es el uso de membranas. Diversos investigadores han realizado evaluaciones de su desempeño, especialmente para la retención del glicerol libre y ligado, en las etapas de separación y purificación de los productos, así como para la reacción/separación simultáneas y como soporte de catalizadores heterogéneos. En este trabajo se presentan los resultados experimentales de la evaluación de un proceso continuo, para un reactor de película líquida descendente (RPLD), acoplado a un módulo con membranas de fibra hueca de polietersulfona (PES). En este reactor la separación del glicerol ocurre simultáneamente con la reacción, mediante el uso de las membranas. Esta técnica de reacción/separación, tiene como objetivo desplazar el equilibrio químico, con el fin de incrementar la conversión y el rendimiento hacia ésteres metílicos comparados con el RPLD sin membranas. El uso del RPLD acoplado al módulo con membranas, no incrementó la conversión de aceite ni el rendimiento en comparación con el RPLD sin membranas. Sin embargo, la composición másica de la corriente de permeado, confirma la capacidad que tiene esta configuración para remover la mezcla glicerol-metanol. Este tipo de reactor presenta entonces, un gran potencial para su estudio en intensificación de procesos para producción de biodiésel.

Abstract One of the main technologies studied for the production of biodiesel by intensified processes is the use of membranes. Several investigators have evaluated their performance, especially for retention of free and bound glycerol, in the steps of separation and purification of products as well as for the simultaneous reaction and separation-like support of heterogeneous catalysts. This work presents results of the experimental evaluation of a continuous process for biodiesel production in a falling film reactor (FFR) coupled to polyethersulfone (PES) hollow fiber membranes (HFM). In that reactor glycerol separation takes place simultaneously with the reaction, through the hollow fiber membranes. This reaction–separation technique seeks shift the reaction equilibrium to the product side, increasing conversion of oil and yield to methyl esters compared to the FFR without membranes. FFR coupled to HFM modulus, did not increase the conversion of oil or yield, compared to FFR without membranes. However, the mass composition of the permeate stream confirms the capacity of this configuration to remove the mixture glycerol-methanol selectively. In conclusion, this kind of reactor presents a great potential to study process intensification with membranes in biodiesel production.