distillatore fatto in casa

[lgmm]

ok. oggi volevo fare un calcolo veloce per verificare il rapporto stechiometrico alcol/olio delle mie reazioni, ma così a spanne cosiderando che 1,2 lt metanolo distillato da 8 Lt circa di glicerolo+ 0,3 lt proveniente dalle acque di lavaggio (giusto un test che non ripeterò perchè non conviene) ovvero (detraendo il quantitativo in eccesso di metanolo nella reazione da quello totale utilizzato)/ lt complessivi di olio - cui 50% girasole e 50 %palma - mi esce il 13,3%, quale rapporto stechiometrico . Dove sbaglio?

 

[Mr.Hyde]

ciao Luigi , per fare dei rapporti stechiometrici bisogna considerare il peso e non il volume ,in quanto le reazioni chimiche avvengono stechiometricamente considerando la massa ...
esempio per comprendere meglio il fenomeno

il carbonio reagisce con l'ossigeno per dare CO2

formuliamo la reazione :

C + O2------> CO2

il carbonio ha peso atomico 12,011 UMA , l'ossigeno peso molecolare 32 UMA e la CO2 peso molecolare 44 UMA ... e tu dirai che è sta' UMA?

l'UMA è l'unita' di massa atomica definita come il peso o meglio la massa di un dodicesimo della massa di 1 atomo di carbonio 12

in termini pratici vuole dire che 12 g di carbonio reagiscono con 32 g di ossigeno per dare 44 g di CO2 ... in tutte le reazioni chimiche è il peso(massa) che determina la stechiometria.

quindi anche nella reazione tra metanolo e olio ( trigliceride ) viene considerato il peso ..indicativamente si stima questa reazione

100 g metanolo + 1000 g di olio -------> 100 g glicerolo + 1000 g BD

100 g di metanolo sono 126, 3 ml
1000 g di olio (mediamente) sono 1110 ml ( questo dato è relativo alla densita' del tipo di olio )
100 g di glicerolo sono 79,4 ml
1000 g di BD (mediamente) sono 1150 ml ( questo dato è relativo alla densita' del tipo di BD )

quindi per fare un rapporto stechiometrico bisogna usare i pesi

 

[lgmm]

Vero (non me ne volere), era giusto per capire se potevo ulteriormente abbassare la % in volume di metanolo, ma non credo....
Nel mio caso uso prevalentemente olio di palma (densità g/ml 0.915 circa) e di rado girasole (densità g/ml 0,921 circa), quindi avrò nella prima ipotesi ml:

126,3 :1093--- 79,4: x (biod)

 

[Mr.Hyde]

Vero (non me ne volere)

hahaha ...ma figurati Luigi ci mancherebbe

ma tu quanti ml di MeOH usi per Kg di olio( o anche per litro) ?

 

[lgmm]

in litri faccio prima: su 45 di olio di palma usato utilizzo 7,5 di metanolo ovvero (reattore con capienza totale di 55lt chiuso e coibentato). Su alcuni siti americani dicono che il palma necessita di maggiori quantità di metanolo ma con questa proporzione mi son trovato bene e non so se posso ancora scendere, ma sarebbe interessante saperlo empiricamente.

 

[lgmm]

Ciao Francy! oggi ho testato le correzioni di cui si dice in qualche sito in merito al termo-alcolometro e devo dire che sono attendibili.
Nel senso che misurato 1lt di metanolo alla temperatura ambiente di 10°C (fa un pò freddo) e mi segnava 97,8% mentre portandolo a 20° mi segna circa 100.
Ad ogni modo in 1/2 giornata ho recuperato circa 12 litri di metanolo puro dal quale posso riprocessare circa 72 litri di olio, per niente male!

 

[Mr.Hyde]

Ciao Luigi ,sono davvero contento per le evoluzioni del processo , quel che hai ottenuto è un risultato ottimo , che va' sommato alle soddisfazioni personali ,al risparmio e ad una maggior rispetto ambientale , tutti valori aggiunti(non da poco) allo stesso processo

cordialmente

Francy

 

[Cesare90]

Salve a tutti, leggendo le spiegazioni di mrhyde sul rapporto stechiometrico di una reazione chimica nel quale dice che bisogna usare i pesi e non i volumi, vorrei chiedergli allora se la percentuale di glicerolo che si ottiene in una reazione completa è sempre il 62,8 in volume del metanolo usato;
con un esempio:
se su 10l di olio uso il 18% di metanolo, cioè 1800ml, allora dovrei attendere 1800*0,628= 1130 ml di glicerolo:clapping:
e non circa 1800 ml, giusto??
grazie a tutti per le eventuali spiegazioni e chiarimenti
ciao:bye1:

 

[Mr.Hyde]

Ciao Cesare

vorrei fare alcune premesse per darti una risposta esauriente .

se vogliamo essere precisi ( difatti sopra avevo sottolineato indicativamente )

stechiometricamente , 3 moli di metanolo reagiscono con 1 mole di trigliceride misto (olio) per dare 3 moli di estere metilico(BD) e 1 mole di glicerina.

visto che una mole di metanolo equivale a 32 g , ed una mole di glicerina equivale a 92 g
se ne deduce che da (3 x 32) 96 g di metanolo (effettivamente reagito!!) si formano 92 g di glicerina pura
ora trasformiamo il peso in volume
96 g di metanolo equivalgono a (96 / 0,792) = 121 ml
92 g di glicerina equivalgono a ( 92 / 1,26 ) = 73 ml

quindi ogni 1,21 litri di metanolo si formano 730 ml di glicerina che sarebbe il 60,3 % in volume del metanolo effettivamente reagito

per altro devi pensare che la fase glicerica non è composta solo da glicerina pura

difatti a seconda dell' eccesso di metanolo utilizzato avrai un volume di fase glicerica differente , questo aumento di volume è dato dal fatto che il metanolo è molto solubile in glicerina , quindi si ripartisce tra BD e fase glicerica , nella fase glicerica si troveranno anche altre impurezze date dal processo ( acqua ,NaOH, BD , etc )...

inoltre in base al tipo di olio utilizzato , se si considera 1 kg di olio come standard .. si avra' un consumo differente di metanolo

il consumo di metanolo infatti dipende dalla composizione chimica dell'olio, e dal grado di degradazione dello stesso

ho tagliato corto

per qualsiasi chiarimento

a disposizione

Francy

 

[lgmm]

Salve a tutti, leggendo le spiegazioni di mrhyde sul rapporto stechiometrico di una reazione chimica nel quale dice che bisogna usare i pesi e non i volumi, vorrei chiedergli allora se la percentuale di glicerolo che si ottiene in una reazione completa è sempre il 62,8 in volume del metanolo usato;

con un esempio:

se su 10l di olio uso il 18% di metanolo, cioè 1800ml, allora dovrei attendere 1800*0,628= 1130 ml di glicerolo:clapping:

e non circa 1800 ml, giusto??

grazie a tutti per le eventuali spiegazioni e chiarimenti

ciao:bye1:

Ecco, come giustamente spiega francy, perchè ti ritrovi maggior volume di glicerolo nella reazione. Già al 18% sei quasi al doppio dello stechiometrico, dipende dalla composizione chimica del tipo di olio utilizzato.
Io distillo solo la fase glicerica, quella che contiene più metanolo, per tempo a disposizione. A conti fatti, ad ogni reazione mi va via quasi sempre il 12% di metanolo in volume.
Aggiungerei a quello già detto che la quantità di glicerolo ottenuta dipende anche dalla purezza del metanolo utilizzato nella reazione. Se non è assoluto, è facile ritrovarsi con quantitativi superiori alle aspettative per via dei saponi, con rese inferiori ovviamente

 

[Mr.Hyde]

Aggiungerei a quello già detto che la quantità di glicerolo ottenuta dipende anche dalla purezza del metanolo utilizzato nella reazione. Se non è assoluto, è facile ritrovarsi con quantitativi superiori alle aspettative per via dei saponi, con rese inferiori ovviamente

pienamente in accordo

la purezza dei reagenti è la premessa per avere l'optimum di reazione(termine arcaico ....direi quasi da alchimista..haha ... ma rende bene l'idea )

 

[Klaider]

Ragazzi spiegatemi una cosa: come mai da 180 litri di olio di partenza, a volte ottengo 180-185 litri di BD?
E' un errore mio nel contare i litri o c'e' qualcosa che non quadra? Premetto, il metanolo lo levo tutto dal BD.:bored:

 

[Mr.Hyde]

Ciao Marco

come mai da 180 litri di olio di partenza, a volte ottengo 180-185 litri di BD?

tranquillo è tutto normale

180 litri di olio di palma (densita' circa 0,95 g/ml a 20 °C ) equivalgono a 171 kg.

prendendo come esempio la tripalmitina (estere della glicerina con 3 moli di acido palmitico)

una mole di tripalmitina equivale a 807,3 g
una mole di palmitato di metile equivale a 270,4 g

dalla reazione sappiamo che 1 mole di olio( per semplicita' ammettiamo sia tripalmitina) reagisce , per dare 3 moli di BD (palmitato di metile in questo caso)

quindi da 807, 3 g di olio si formerebbero stechiometricamente 811,2 g di BD

facendo una proporzione diretta risulta che da 171 Kg di di olio si formano 172 kg di BD

la densita' dell'estere metilico di palma è circa 0,89 g/ml , quindi 172 kg di BD sono 193 litri circa di BD

da questi calcoli risulterebbe che da 180 litri di olio ottieni circa 190 litri di BD

in realta' il peso molecolare medio dell'olio di palma è + alto ,in quanto ci sono presenti anche quantita' notevoli di acido oleico(36%) , acido linoleico (10%) ed acido stearico (5%) che sono dei C18 ,contro il C16 dell'acido palmitico (44%).. ed altri in porzioni inferiori 1%

cordialmente

Francy

 

[Klaider]

Francy, ogni giorno che passa mi stupisci sempre piu'..
incredibile in bacino di informazioni che hai catalogate nella testa!!!:clapping:

Ora sono piu' tranquillo, pensavo di non essere piu' capace a contare..
Comunque non lo avrei mai detto che di solito si ottengono piu' litri di BD rispetto all' olio di partenza.

Grazie Francesco!!:bye1:

 

[Mr.Hyde]

grazie Marco , mi lusinghi

comunque visto che riguarda sia il lavoro e sia la mia passione/tempo libero ormai da parecchi anni , oltre ad essere un chimico , queste cose risultano abbastanza semplici , alla base delle conoscenze tecniche di qualsiasi studente di chimica.

mi preoccuperei del contrario .... vorrebbe significare che il mio cervello sta' andando in pappa

 

[Cesare90]

Ciao a tutti, per essere sicuri che tutto l'olio abbia reagito, se la fase glicerica che estraggo, nel caso non possa misurarne il volume ma solo il peso, è più o meno pari al peso del metanolo inserito nella reazione, posso essere sicuro che tutta la reazione sia avvenuta?? senza fare il 3/27;
aspetto i vostri saggi consigli;
ciao:bye1:

 

[Klaider]

Perche' complicarsi sempre la vita? Per essere sicuri che tutto l'olio abbia reagito lascia perdere la quantita' di glicerina estratta, nella glicerina hai metanolo, sporcizia, biodiesel disciolto, acqua, saponi.
non c'e' una quantita' standard di glicerolo prodotto, la quantita' dipende da un sacco di fattori
GLI UNICI sistemi empirici piu' o meno attendibili sono il test di conversione ed il test di lavaggio.
Altrimenti una bella analisi che purtroppo e' improponibile per i comuni mortali.
Dai retta a chi ha un po' di dimestichezza, ormai e' stato provato di tutto, quindi le linee guida sono quelle solite, e piu' che collaudate.

 

[Cesare90]

si, hai ragione ma il mio discorso era:
finita reazione e dopo decantazione ho estratto tot grammi di fase glicerica;
avevo messo tot grammi di metanolo;
se i due valori coincidono (più o meno), allora ho fatto un buon lavoro;
spero di sentire l'opinione di mr hyde a proposito
ciao

 

[Mr.Hyde]

ciao Cesare la "fase glicerica" è composta anche da metanolo non reagito(oltre ad altre impurezze ) , quindi non tutta è glicerina , di conseguenza il volume prodotto puo' essere differente per svariati motivi ( percentuale di metanolo utilizzato , parzialita' della reazione , quantita di mono e digliceridi e di saponi presenti ...etc) ...

da 3 moli di metanolo si forma 1 mole di glicerolo , quindi stechiometricamente .....da 96 g di CH3OH si formano 92 g di glicerina .

96 g di metanolo(densita = 0,792 g/cm3) sono 121 ml
92 g di glicerolo (densita' = 1,26 g/cm3) sono 73 ml

se hai messo 200 ml di metanolo , 79 ml non hanno partecipato alla reazione e rimangono non reagiti ...questi ml sono ripartiti tra fase glicerica e fase biodiesel secondo un preciso coefficiente di ripartizione

cordialmente

Francy

P.S. MI ACCORGO SOLO ORA CHE QUESTO è UN MESSAGGIO DOPPIO( o similare ) ... discorso gia' fatto alla terza pagina di questo 3D


per i novizi (iscritti da pochissimo )
gentilmente cercate di leggere meglio per favore ... io sinceramente non mi ricordo tutte le risposte che do' in un 3D (motivi : impegni in real, vita disordinata, impegni oltre i propri limiti ... ma anche per il numero di 3D a cui partecipo ) quindi magari visto che siete i diretti interessati alla risposta fate piu' attenzione , e se mai si puo' rileggere tutto( 3 pagine sono veramente poche ) .. i messaggi ripetitivi , oltre ad essere inutili sono scoccianti e sanzionabili ...(ed in questo caso sarei io ad essere sanzionato!)

 

[pipiosan]

Ciao a tutti, 2 domande:
1) nel condensatore utilizzate un flusso d'acqua continuo o basta ad esempio fare una vasca piuttosto grande come quella di 'Igmm' e riempirla di acqua e ghiaccio?

2)più volte avete parlato di una sistema di per caricare in continuo il distillatore con la glicerina; potete spiegarmi bene come funziona?

Grazie ciao.