Evaluación cinética de la descomposición térmica de diferentes tipos de biodiesel mediante termogravimetría

Número: 
Autores/Authors: 
Ramón Piloto Rodríguez, Roger Sierens, Sebastian Verhelst
Palabras Claves / Key words: 
análisis térmico, biodiesel, energía de activación, cinética, termogravimetría, thermal analysis, biodiesel, activation energy, kinetics, thermogravimetry
Resumen: 

El objetivo del presente trabajo fue la evaluación térmica y cinética del proceso de descomposición
térmica de tres tipos de biodiésel, así como de una muestra de diésel de referencia. Las muestras analizadas provienen
de biodiésel obtenido a partir de aceites de soya, higuereta y remolacha. Los parámetros cinéticos fueron
evaluados mediante termogravimetría y se obtuvieron estimados de orden de reacción, factor pre-exponencial de
Arrhenius y energía de activación. Para la estimación de estos se utilizaron modelos matemáticos basados en la
teoría de Vyazovkin. El criterio de selección de los parámetros cinéticos adecuados en este trabajo se basó en los
mejores coeficientes de correlación obtenidos, así como en el estudio del efecto de compensación cinética. Los
perfiles termogravimétricos de las muestras de biodiésel y diésel mostraron una descomposición térmica en una
sola etapa, con curvas de pérdida de masa y de su primera derivada muy similares para las muestras de biodiésel y
distintas al diésel en cuanto a las temperaturas de comienzo y fin de la reacción de descomposición térmica. La
energía de activación del diésel osciló entre 41 y 44 kJ · mol–1 y la de las muestras de biodiésel entre 52 y 67 kJ · mol–1.
La reacción de descomposición térmica del diésel es de primer orden y en el caso de las muestras de biodiésel es de
1,2. La estabilidad térmica del biodiésel es mayor que el diésel

Abstract: 

The purpose of this work is to evaluate the thermal and kinetic behavior of biodiesel derived from
three natural oil sources and a reference diesel. The biodiesel samples come from soybean, higuereta and beet oils,
and a standard diesel sample as reference. The kinetic parameters were obtained by thermal analysis, estimating
reaction order, pre-exponential factor and activation energy. For estimation of them a kinetic model based on
Vyazovkin theory was used. The selection criterion of best fits was based on correlation coefficient of the linear
regression and compensation effect of the kinetic parameters. The criterion of best fit for the models is based on
the best correlation coefficients obtained for the Arrhenius plots and the study of the compensation effect. The
thermogravimetric profile of biodiesel samples indicated one decomposition step, with similar mass loss curves
and the first derivatives, and different from the obtained for diesel respect onset and offset temperatures of their
thermal decomposition processes. The diesel activation energy varies between 41 and 44 kJ · mol–1 and between 52
and 67 kJ · mol–1 for biodiesel samples. The evaluated reaction order is first order in case of diesel and 1,2 respect
biodiesel. The biodiesel thermal stability is higher than diesel

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