Avances en Ciencias e Ingenieria Vol. 5 nro 4 año 2014 Articulo 3

REDES DE INTERCAMBIO DE CALOR APLICADAS A LA ESTERIFICACIÓN DE ACEITES VEGETALES USADOS

HEAT EXCHANGER NETWORKS APPLIED TO THE ESTERIFICATION OF USED VEGETABLE OILS


María F. Laborde1,2, Laura I. Orifici1, Alejandra M. Manzur1, Ana M. Pagano1, María C. Gely1 (1) Núcleo TECSE, Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (UNICEN), Av. Del Valle 5737, Olavarría, Buenos Aires – Argentina (2) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Av. Rivadavia 1917, Ciudad Autónoma de Buenos Aires – Argentina
Resumen

En este trabajo se presenta la aplicación de redes de intercambio de calor (RIC) a la esterificación de aceites vegetales usados (AVUs) con catálisis ácida para la producción de biodiesel. Se aplican distintos métodos para obtener las cantidades mínimas de calor y la RIC para una capacidad de procesamiento de 0,19 kg/s de AVUs. Se considera una diferencia de temperatura mínima (∆Tmin) de 10°C y los requerimientos mínimos de calentamiento y enfriamiento, resultan ser de 4629,87 W y de 10066,30 W, respectivamente. Al aplicar la red de intercambio calórico disminuye en un 78,92% el servicio de vapor requerido en el proceso y en un 62,48% el servicio de agua de enfriamiento, lo que demuestra que la integración reduce los requerimientos energéticos respecto al proceso no integrado.

Abstract

This paper presents the heat exchanger networks (HEN) application to the esterification of used vegetable oils (UVOs) with acid catalysis for the biodiesel production. Different methods are applied to obtain minimum heat quantities and the HEN for a processes capacity of 0,19 kg/s of UVOs. A minimum temperature difference (∆Tmin) of 10 °C is considered and the minimum requirements of warming and cooling, resulting in 4629, 87 W and 10066, 30 W, respectively. When the heat exchanger net is applied, the required steam service in the process decreases in 78,92% and the cooling water service in 62,48%, demonstrating that the integration reduces the energetic requirements in relation to the non-integrated process.

Palabras clave: punto de pliegue; programación lineal; biodiesel; GAMS Keywords: pinch; linear programming; biodiesel; GAMS