Proyectos Fin de Carrera. Acceso abierto (desde 2010) – IAP. Sarbide irekia (2010etik aurrera)

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Browsing Proyectos Fin de Carrera. Acceso abierto (desde 2010) – IAP. Sarbide irekia (2010etik aurrera) by Department/Institute "Kimika Aplikatua"

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    PublicationOpen Access
    Métodos de monitorización de la reacción de transesterificación de aceite de girasol para la obtención de biodiésel
    (2010) Villares Asiain, Javier; Gandía Pascual, Luis; Arzamendi Manterola, María Cruz; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos; Nekazaritza Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa; Química Aplicada; Kimika Aplikatua
    El biodiesel consiste en una mezcla de los ésteres metílicos de los ácidos grasos contenidos en los triglicéridos que constituyen la base de los aceites vegetales o las grasas de origen animal. En España, el producto debe cumplir las especificaciones de la norma UNE-EN 14214, que establece los rangos de valores para una serie de propiedades físicas y químicas del biodiesel con el fin de que resulte apto para su empleo como combustible de automoción [25]. La producción industrial de biodiesel se basa en la esterificación de ácidos grasos y, especialmente, en la transesterificación de triglicéridos, empleando metanol como alcohol y como catalizadores, ácidos minerales en el primer caso, y NaOH, KOH o metóxido sódico en el segundo; más del 60% de las plantas emplean metóxido sódico [19,20]. La optimización de las variables de operación así como la capacidad de monitorización de la reacción permitirá el ahorro de tiempo e inversión en el proceso de síntesis de biodiesel. Los sistemas de monitorización en continuo permiten la obtención de un número de datos de reacción muy alto incluso al inicio del proceso en el cual la velocidad de reacción es muy alta y es difícil la toma de muestras de forma controlada. Por ello, con el desarrollo de sistemas de monitorización se busca también contribuir al conocimiento del comportamiento global del sistema de reacción. El principal objetivo de este trabajo ha sido el desarrollo de sistemas de monitorización de la reacción de síntesis de biodiésel utilizando catalizadores homogéneos. Para ello, se ha a llevado a cabo reacciones de transesterificación de aceite de girasol en distintas condiciones de reacción: Relación metanol/aceite, temperatura y contenido de catalizador Se ha realizado un seguimiento de la reacción en continuo por medio de un detector basado en ultrasonidos a la vez que se han recogido muestras a distintos tiempos que se han analizado por cromatografía de exclusión de tamaños (GPC) y por refractometría. Se ha puesto a punto un método de seguimiento de la reacción basado en medidas de índice de refracción de la fase alcohólica y la fase lipídica.
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    Sensores de fibra óptica para la detección de compuestos orgánicos volátiles basados en materiales silíceos porosos.Efectos de las propiedades texturales y superficiales
    (2010) Vaquero Rivero, Alejandro; Echeverría Morrás, Jesús; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa; Química Aplicada; Kimika Aplikatua
    El presente trabajo fin de carrera aborda el desarrollo de sensores de fibra óptica para la detección de compuestos orgánicos volátiles. El objetivo general es preparar sensores de fibra óptica que empleen como elemento sensor xerogeles silíceos con diferente textura porosa y polaridad. Se compara la respuesta de los elementos sensores frente a diclorometano, acetona, metanol y ciclohexano. Los xerogeles se caracterizaron mediante espectroscopía infrarroja y adsorción de N2 a 77 K. Se prepararon como elementos sensores tres xerogeles con distintas condiciones de síntesis (pH 4.5, pH 10) y precursores tetraetoxisilano (TEOS) y metiltrietoxisilano (MTEOS) mediante el proceso sol-gel, y se inmovilizaron por inmersión sobre las fibras ópticas. El dispositivo de medida consta de una cámara que trabaja a vacío en un sistema a volumen constante. El elemento sensor sintetizado a pH 4.5 tiene la mayor sensibilidad de respuesta para los cuatro analitos. El xerogel más apolar, sintetizado a pH 10 con 20% de MTEOS, presentó la menor sensibilidad. Para los tres elementos sensores, se obtienen mejores respuestas para diclorometano, seguido de acetona, metanol y ciclohexano, siendo no significativa la diferencia entre estos dos últimos. Cuando se bisela la fibra óptica con un ángulo de 30º, la pendiente de la rectas de calibrado es entre 20 y 60 veces mayor que la preparada con un corte perpendicular, si bien, el intervalo de linealidad se reduce.
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    Síntesis de biodiésel mediante catálisis ácida heterogénea a partir de mezclas de aceite y ácidos grasos
    (2012) Bengoa Gorostiza, Paul; Navajas León, Alberto; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos; Nekazaritza Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa; Química Aplicada; Kimika Aplikatua
    La finalidad de este trabajo de fin de carrera ha sido el estudio de diferentes catalizadores ácidos heterogéneos como HPA, Ta2O5, MoO3, Nb2O5, ZrO2 y WO3 en la síntesis de biodiesel mediante la esterificación y transesterificación de una mezcla preparada con triglicéridos y ácidos grasos, para poder reducir en los costes de producción de biodiesel. Se ha partido de artículos científicos que informan sobre la obtención de biodiesel a partir de aceites usados, siendo el primer trabajo que se ha hecho con catalizadores ácidos heterogéneos en el laboratorio del Departamento de Química aplicada de la Universidad Publica de Navarra. Se han caracterizado el área de los sólidos resultantes por adsorción de nitrógeno (BET), la acidez mediante la desorción a temperatura programada de NH3 , y finalmente se ha estudiado la actividad catalítica en dos diferentes reacciones de la transformación de triglicéridos y ácidos grasos a biodiesel. Las condiciones de la primera reacción fueron a presión atmosférica y a una temperatura baja, y en estas condiciones se probó el sólido HPA. Las condiciones de la segunda reacción han sido bajo presión de 30 bares y con temperaturas más elevadas; a estas condiciones se someten todos los catalizadores antes mencionados incluyendo el HPA. En las dos reacciones se utiliza una relación molar aceite/metanol 1:12, usando como cantidad de catalizador el 2% respecto al peso del la mezcla utilizada, y 5% en peso de ácidos grasos. El seguimiento de las reacciones se hace recogiendo muestras y analizándolas en un cromatógrafo de gases; también se determina la acidez del medio. Se ha observado que todos los sólidos tienen bajas superficies específicas, que son no porosos, que el sólido mas ácido es el HPA, seguido del MoO3 y que los únicos catalizadores que presentan actividad catalítica son el HPA y el MoO3. El HPA es mas ácido que el MoO3 porque tiene mayor número de puntos ácidos aunque el MoO3 presenta menor número de puntos ácidos pero con mayor fuerza ácida. Utilizando HPA a una temperatura de 60ºC de reacción , se da la esterificación muy rápida pero la transesterificación se da muy lenta. Con el HPA a una temperatura de reacción de 100ºC y presión de 30 bares, la transesterificación aumenta y la esterificación no sufre ningún cambio, mejorando la síntesis de biodiesel. El MoO3 tiene gran capacidad para actuar como catalizador en las reacciones de transesterificación y esterificación.