Destil·lació reactiva per a la producció de biodièsel

Destil·lació reactiva per a la producció de biodièsel

La destil·lació reactiva (RD) és una operació de la unitat química en què les reaccions químiques i les separacions de productes es produeixen simultàniament en una unitat. És una alternativa eficaç a la combinació clàssica de reactors i unitats de separació.

La destil·lació reactiva és un procés químic comú en situacions en què la reacció es pot revertir fàcilment. La tècnica de RD elimina els productes de reacció de la zona de reacció, evitant així la inversió de la reacció i la millora de la taxa de conversió global.

Un sistema RD consta de nombroses càmeres amb obertures d'una a una altra. Els ingredients s’afegeixen a la primera cambra i, a mesura que la barreja entra a cada cambra successiva, la reacció progressa de manera que, a l’última cambra, la reacció es completi. Es poden utilitzar tant les columnes empaquetades com les de la safata per a les aplicacions RD; no obstant això, es prefereixen les columnes de safata per a sistemes de reacció homogenis a causa del major agafament de líquid i del temps de retenció relativament més llarg.

Els sistemes de destil·lació reactiva no s'han utilitzat comercialment en la producció de biodièsel, ja que la RD tendeix a ser un procés complex. No obstant això, la complexitat es minimitza una mica quan s'aplica a la producció de biodièsel per alguns motius. La diferència entre les temperatures d'ebullició del metanol i dels èsers d'àcids grassos (biodièsel) és tan gran que la separació d'aquests dos fluxos es fa molt fàcil. Com que la reacció de transesterificació només es produeix en la fase líquida, el temps de reacció es determina després per la retenció total de líquid i la velocitat d'alimentació dels reactius.

Segons una investigació realitzada a la Universitat d’Idaho patrocinada per l’Institut Nacional de Tecnologies Avançades de Transport (NIATT) (He et al., 2005, 2006, 2007), el sistema de reactors RD va mostrar tres grans avantatges respecte al flux continu i tradicional. processos: 1) temps de reacció més curt (de 10 a 15 minuts) i una productivitat de la unitat més alta (de 7 a 9 galons per galó per volum de reactor per hora), que és molt desitjable en unitats de producció comercials; 2) una quantitat molt més baixa d’excés d’alcohol (aproximadament 3,5: 1 molar), la qual cosa redueix considerablement l’esforç de recuperació d’alcohol i costos d’explotació; i 3) menors costos de capital per la seva mida més reduïda i la reducció de la necessitat d’equips de recuperació d’alcohol.