Laboratorio electiva 4 APROVECHAMIENTO ACEITE COCINA USADO
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UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA PASTO FACULTAD DE INGENIERÍAS PROGRAMA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL GUÍA DE LABORATORIO |
MATERIA: ELECTIVA 4: GESTIÓN TECNOLÓGICA
OBJETO DE ESTUDIO: PROCESO DE APROVECHAMIENTO DE ACEITE DE COCINA USADO
OBJETO DE TRABAJO: LABORATORIO DE FÍSICA
TEMA: OBTENCIÓN DE BIODIESEL COMO ALTERNATIVA ENERGÉTICA SOSTENIBLE
DEDICACIÓN: 12 Horas presenciales y 20 horas independientes
CALIFICACIÓN: 50% SEGUNDO CORTE
OBJETIVOS:
- Determinar las condiciones tecnológicas necesarias para la obtención de biodiesel a partir de un litro de aceite de cocina usado.
- Determinar las condiciones iniciales del experimento que ocasiona mayor grado de conversión entre todos los experimentos.
- Probar la acción del biodiesel en una mecha comparado con diesel comercial y con aceite de cocina.
COMPETENCIAS:
- Habilidad para implementar en la presente práctica de laboratorio, conocimientos obtenidos de lecturas previas relacionadas con el procesamiento de biodiesel.
- Habilidad para identificar las condiciones iniciales que generaron mejor respuesta en el grado de conversión de aceite usado en biodiesel.
PROBLEMÁTICA:
¿Cuáles son a nivel de laboratorio las mejores condiciones iniciales que generan un mayor grado de conversión en biodiesel a partir de un litro de aceite de cocina usado?
METODOLOGÍA:
El protocolo siguiente debe realizarse en completo estado de higiene tanto de los instrumentos, como de los materiales y espacio de trabajo. Los investigadores deberán vestir bata, zapato antideslizante y cofia.
· Pasar aceite usado por un colador y documentar el peso de los sólidos extraídos.
· Filtrar el aceite en papel filtro colocado en un colador ubicado en la boca de un beaker de 1000ml.
· Pasar un litro del aceite filtrado a un beaker de 1000ml.
· Preparar alternamente metóxido y etóxido empleando 200ml de etanol o metanol y al menos 3,5gr de NaOH o KOH para lograr una mezcla de aceite y etóxido con pH 7.
· Realizar la medición de pH del metóxido o etóxido con un peachímetro digital.
· Documentar condiciones iniciales empleando uno u otro alcohol y uno u otro catalizador.
· Mezclar durante 15 minutos con una batidora de mano el metóxido en un beaker de 1000ml colocado en una estufa de laboratorio para graduar la temperatura de 30°C a 40oC.
· Esperar el tiempo de la decantación.
· Medir la cantidad de biodiesel que habrá quedado en la parte superior de la mezcla y la cantidad de glicerina en la parte inferior.
· Extraer el biodiesel con una manguera por succión.
· Mezclar con agua en 15% de contenido la proporción extraída de biodiesel y calentar a 50oC esperando que evapore el agua hasta regresar a menos de la cantidad inicial de la proporción de biodiesel.
· Filtrar a temperatura ambiente el biodiesel en un papel filtro y recibirlo en un beaker.
· Comparar el tiempo de duración de encendido de un gramo de algodón empapado con 1gr de biodiesel, 1gr de diesel comercial y un gr de aceite usado.
INSUMOS NECESARIOS: 250 ml de alcohol etílico o metílico, 4 gramos de NaOH o KOH, 1,2 litros de aceite de cocina usado, 1 beaker de 1000ml, una estufa de laboratorio con termostato, una batidora manual, una manguera de 5mm, papel filtro, un colador.
INTERROGANTES
Por grupos y luego en plenaria exponga y explique sus respuestas a los siguientes interrogantes.
· ¿Por qué se deben eliminar sólidos del aceite? ¿Qué cantidad de sólidos quedan al ser tamizado en el colador?
· ¿Qué características organolépticas perceptibles tiene el aceite filtrado? ¿Qué dificultades tiene la operación de filtrado de aceite usado?
· ¿Por qué debe cuantificarse la cantidad exacta a procesar?
· ¿Qué dificultad presenta la preparación del metóxido o etóxido?
· ¿Qué condiciones iniciales ha empleado su equipo de trabajo?
· ¿Qué dificultades presentaría la operación de mezcla y el proceso de transesterificación para ser escalado a nivel prototipo o a nivel industrial?
· ¿Qué duración de tiempo tiene la decantación?
· Qué proporciones de biodiesel-glicerina y qué cantidades han quedado?
· ¿Cómo puede mejorarse la extracción del biodiesel del beaker? Cómo debería hacerse esta operación en una industria a escala?
· ¿Para qué sirve el lavado y filtrado del biodiesel obtenido? ¿Cómo comparar el biodiesel antes y después de estas dos operaciones?
· ¿Qué material permitió mayor duración de la llama en los algodones: biodiesel, aceite filtrado o diesel comercial?
CONCLUSIONES
Obtenga conclusiones relacionadas con las respuestas de las preguntas anteriores.
EVALUACION
Los porcentajes definidos a continuación al final de cada competencia aplican solo para el presente laboratorio; el cual debe acompañarse de un documento escrito que servirá de apoyo para complementar la evaluación práctica.
- COMPETENCIA COGNITIVA: Conocimiento sobre el proceso de obtención de biodiesel a partir de aceite de cocina usado. 30%.
- COMPETENCIA ARGUMENTATIVA: Habilidad para plantear alternativas de mejoramiento del laboratorio efectuado. 20%
- COMPETENCIA INVESTIGATIVA: Habilidad para levantar e interpretar información sobre las condiciones requeridas para obtener el mejor grado de conversión. 20%
- COMPETENCIA PROPOSITIVA: Destreza para proponer alternativas de mejoramiento para la implementación de un sistema de aprovechamiento de aceite usado a escala. 20%
- COMPETENCIA VOLITIVA-AFECTIVA: Capacidad para relacionarse y unificar criterios provechosos entre los compañeros de grupo, para la solución satisfactoria de la problemática del laboratorio. Capacidad de desarrollar alto nivel de atención en la explicación y desarrollo de laboratorio. 5%
- COMPETENCIA COMUNICACIONAL: Capacidad para exponer sus ideas, dar a conocer sus alternativas de solución, entender a sus compañeros y a su profesor y darse a entender con lenguajes tradicional y técnico. 5%.
BIBLIOGRAFÍA
Castro, P.; Coello, J.; Castillo, L. (2007). Opciones para la producción y uso del biodiesel en el Perú. Editorial Soluciones prácticas. Primera edición. ISBN 978-9972-47-139-0. pp43. Lima Perú.
Ver en:
Méndez, Ezequiel. (2014). Biodiesel a partir de aceite vegetal usado. Ver en:
Responsable: Profesor CARLOS RAMÍREZ VELASCO