(Português BR) Biodiesel

En una planta de biodiésel, una separación de fases eficaz desempeña un papel clave para garantizar la calidad del producto en las etapas posteriores a la transesterificación, desde el refinado del biodiésel hasta la recuperación del glicerol. Tras la reacción de transesterificación, la mezcla resultante comprende dos fases inmiscibles. La fase más pesada consiste en glicerol, mientras que la más ligera está formada por biodiésel, ambas contaminadas con exceso de alcohol, agua y residuos de catalizador. La separación de fases también está presente en la etapa de refinado del biodiésel, tras el lavado del biodiésel con agua acidulada, donde es necesario separar el biodiésel del agua. En la etapa de recuperación de la glicerina, para obtener glicerina rubia, es imprescindible extraer la oleína formada tras el proceso de neutralización del agua de glicerina. La obtención de altos rendimientos de reacción y la purificación final del producto y subproducto dependen fundamentalmente de la eficacia de la separación entre las fases éster y glicerina. Entre los métodos de separación utilizados, la decantación en recipientes horizontales destaca como el más económico, debido a la baja solubilidad y diferencia de densidad entre las fases. El uso de PlatePack en los decantadores de una planta de biodiésel optimiza el recipiente al reducir considerablemente su tamaño. Las placas paralelas de este dispositivo laminarizan el flujo y reducen el recorrido de sedimentación, facilitando la coalescencia y la separación. La adopción de PlatePack contribuye a garantizar la eliminación de impurezas, asegurando que el biodiésel cumpla las especificaciones deseadas en términos de pureza y características físicas y químicas. Además, la solución no sólo contribuye a la reducción de las pérdidas de producto, lo que se traduce en un aumento de la eficiencia global del proceso, sino que también destaca por la eficiente recuperación de subproductos como el glicerol, que puede resultar económicamente beneficioso para la viabilidad económica de la planta de biodiésel.

La etapa de purificación en el proceso de producción de biodiésel comienza tras la decantación de la reacción de transesterificación. Uno de los métodos más utilizados para esta purificación es el lavado con agua acidificada. El objetivo de esta operación unitaria es eliminar contaminantes como la glicerina libre, jabones, residuos de sales sólidas, exceso de alcohol y catalizador para obtener un biodiésel puro de alta calidad. Durante la extracción líquido-líquido, los contaminantes del biodiésel se transfieren a la fase con la que tienen afinidad química (agua), lo que da lugar a la formación de una fase líquida rica en solutos. Este proceso puede facilitarse utilizando un relleno aleatorio, que proporciona una mayor superficie de contacto entre las fases líquidas, facilitando la transferencia de masa. Este tipo de relleno crea un camino de flujo más largo para la fase dispersa, aumentando el tiempo de contacto entre las fases y

tiempo de contacto entre las fases y dando lugar a una mayor eficacia de transferencia de soluto. Además, el llenado aleatorio también ayuda a prevenir la coalescencia de las gotas, evitando así la pérdida de área de contacto. Para garantizar este fenómeno, es necesario que una fase esté dispersa en la otra, permitiendo que la fase dispersa se desplace a través de la fase continua en forma de gotitas. En este contexto, Clark Solutions ofrece una completa cartera de soluciones, además de proporcionar un área de paso adecuada para la fase continua, evitando su aceleración y previniendo así el cizallamiento de las gotas.

Después de separar las fases, es necesario eliminar el exceso de metanol, agua, residuos de catalizador y otras impurezas del biodiésel para garantizar que cumple las especificaciones. Por otro lado, existe la posibilidad de recuperar y purificar el glicerol, que contribuye significativamente a la rentabilidad del proceso debido al alto valor añadido de este subproducto. Una de las etapas de purificación consiste en la operación de stripping, cuyo objetivo es eliminar componentes no deseados como el exceso de metanol y agua y otras impurezas tanto del biodiésel como del glicerol. En el stripping, los vapores ascienden por la columna e interactúan con el líquido a tratar en contracorriente. Los componentes internos incluyen un distribuidor de líquido MaxiFlow CC y una empaquetadura estructurada MaxiPac, que mejoran la eficacia de la separación. El MaxiFlow CC asegura una distribución uniforme del líquido sobre el lecho de relleno gracias a la alta densidad de puntos de irrigación, lo que es esencial para el buen rendimiento de los rellenos estructurados. A su vez, el relleno estructurado MaxiPac tiene una geometría con intersecciones que crea puntos que facilitan el flujo de líquido y gas y una gran superficie disponible, lo que permite una transferencia de masa eficiente. Además, el eliminador de gotas MaxiChevron de Clark Solutions es ideal para tratar fluidos viscosos y sucios como el biodiésel y la glicerina. La presencia de este eliminador en la parte superior de la columna sirve para recoger el líquido arrastrado generado por el fuerte contacto entre las fases líquida y gaseosa en el medio de transferencia de masa, reduciendo las pérdidas de producto y protegiendo el rendimiento de la operación.

En el proceso de transesterificación para la producción de biodiésel, se utiliza alcohol, normalmente metanol en exceso, como reactivo para la reacción de conversión de los triglicéridos en ésteres metílicos. A continuación, es necesario eliminar el metanol sin reaccionar durante la purificación tanto del biodiésel como de la glicerina. El metanol eliminado en las etapas de purificación tiene un alto contenido en agua, pero puede recuperarse para su reutilización en la reacción de transesterificación mediante una operación de rectificación. Además, en esta misma operación unitaria es posible obtener un producto de fondo compuesto por agua con trazas de metanol, que también puede reutilizarse en el proceso. La eficiencia de este proceso se mejora significativamente utilizando un sistema que incorpora un distribuidor de líquido y un llenado estructurado. El proceso comienza con una distribución adecuada y uniforme del líquido sobre el lecho estructurado, siendo la función del distribuidor proporcionar los puntos de irrigación necesarios para el buen funcionamiento de los rellenos estructurados. El lecho estructurado MaxiPac tiene una geometría que facilita el flujo de líquido y gas, además de proporcionar una gran superficie. Esta configuración permite un mayor contacto entre los fluidos, lo que se traduce en un aumento de la eficacia de la transferencia de masa. Esta operación es similar a la del stripper, pero difiere en que tiene reflujo, lo que aumenta la pureza del producto superior, requiriendo una mayor capacidad de la columna. De este modo, la HC (High Capacity) MaxiPac es adecuada para procesos que requieren mayores caudales de líquido, sin una diferencia sustancial en la eficacia de la transferencia de masa.

La fase de secado consiste en la concentración final de la glicerina, ya que aún pueden quedar en el producto pequeñas cantidades de agua, metanol e impurezas que no se eliminaron en las etapas anteriores.
eliminado en las etapas anteriores. Para ello, se utilizan evaporadores que garantizan el cumplimiento de las especificaciones del producto. Para optimizar el uso de la energía, se utilizan evaporadores de efectos múltiples. El objetivo de estos aparatos es concentrar el soluto (glicerina) mediante la vaporización forzada del disolvente. Para ello, se suministra calor y se evapora el agua. Este proceso da lugar a la liberación de burbujas de vapor, que arrastran pequeñas partículas líquidas al desprenderse de la superficie del líquido. Por lo tanto, la presencia de eliminadores del tipo MaxiChevron es esencial para eliminar las pérdidas de producto. Además, este eliminador es ideal para tratar fluidos viscosos con contenido de suciedad, como el biodiésel y la glicerina. El uso de un sistema con MaxiChevron no sólo reduce las pérdidas de producto, sino que también minimiza los costes de mantenimiento asociados a ellas, protegiendo así el rendimiento de la operación.