Redes de intercambio calórico en la producción de biodiésel a partir de aceites vegetales usados

Abstract

Con el objetivo de abordar uno de los retos en la enseñanza de la Ingeniería: ¿Cuál es la aplicación en la práctica profesional?, en este trabajo, atendiendo a la necesidad actual del logro de la eficiencia energética en los procesos industriales y a la reutilización de desechos de la industria alimenticia, se presenta la aplicación de redes de intercambio de calor a la resolución de un caso real: pretratamiento de aceites vegetales usados (AVUs) con catálisis ácida para la producción de biodiésel. Se aplican distintos métodos y software para obtener las cantidades mínimas de calor y la red de intercambio 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 4 629,87 W y de 10 066,30 W, respectivamente. Si no se utiliza red de intercambio estos valores se incrementan a 26 838,33 W y 21 958,33 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.

With the objective to aboard one of the challenges in Engineering teaching: It´s the application in professional practice?, along with attending to the actual requirements of achieve energetic efficiency in industrial process and to reuse wastes of food industry, this work, presents the application of heat exchange networks for the resolution of a real case: pre-treatment of waste cooking oils (WCO) with acid catalysis for biodiesel production. Different methods and software are applied to obtain the minimum amounts of heat and the heat exchange network for a processing capacity of 0,19 kg/s of WCO. A minimum temperature difference ( Tmin) of 10°C is considered and the minimum requirements of heating and cooling result 4629,87 W and 10066,30 W, respectively. If this exchange network is not considered, this values increase to 26838,33 W and 21958,33 W, respectively. Applying heat exchange network, decrease 78,92% the required steam service in the process and water cooling service decreases 62,48%, demonstrating that integration reduces energetic requirements respect the non-integrated process.