Reactor sencillo para 20 litros

Barato, sencillo, seguro y efectivo

Usándolo una vez por semana se consiguen al año 800 litros de biodiesel de buena calidad. Hicimos cientos de litros con él antes de cambiarlo por otro mayor, y todavía lo usamos para lotes pequeños y demostraciones. Como nuestro reactor para pruebas, es fácil de fabricar con pocos materiales, casi todo trastos y chatarra.

Las petroleras tienen sus aplicaciones... Nosotros preferimos sus latas de aceite cuando están vacías y nos salen gratis.

Es efectivo y seguro, hermético, sin salpicaduras ni gases calientes. Sirve para los procesos de una y de dos etapas, y se puede llevar a cualquier parte.

Sólo tuvimos que comprar el calentador de inmersión. El nuestro es de 1,5 Kw; probablemente baste con 500 w. Puedes usar un termostato para mantener la temperatura constante, aunque no es imprescindible. Nos dimos cuenta de que sólo hay que calentar durante un par de minutos una o dos veces durante la reacción.

No es necesario que sigas las instrucciones al pie de la letra. Usa lo que tengas, improvisa. Por ejemplo, si no tienes soldador o no eres capaz de construir un soporte de acero, hazlo de madera. También puedes usar una pequeña bomba de agua para mezclar, en vez de la taladradora.

Materiales

• Bidón de 20 litros (5 galones) de aceite para motor, con una abrazadera de acero para sujetar la tapa
• Calentador de inmersión
• Taladradora eléctrica
• Soporte para la taladradora
• Indicador de temperatura (puedes quitárselo a un viejo depósito de agua caliente), o un termómetro
• Mezclador de pintura
• Accesorio con rosca para sujetar el calentador de inmersión
• Cinta de teflón para aislar la unión del calentador con el accesorio
• Bloque de madera pequeño, de 6 mm de grosor, que será atravesado por el eje del agitador
• Dos latas de aceite de cuatro litros de capacidad (1 galón)
• Recipiente de dos o tres galones (10 litros más o menos) de HDPE rígido con dos tapas, para el metóxido
• Bomba de aire para acuario
• Tubo de vinilo de 1/2" (12 mm) con trenzado de refuerzo
• Tubo de plástico de 1/4" (6 mm) para la bomba de acuario
• Tubo de cobre de 1/8" (4mm)
• Masilla epoxi
• Sellante de silicona

Coste -- poco o nada, dependiendo de los materiales que encuentres por ahí. Aunque lo compres todo pronto recuperarás el dinero ahorrando en combustible.

Soporte para la taladradora El soporte puede hacerse con ángulos de acero soldados o atornillados. Nosotros hicimos dos soportes, uno de ellos con la abrazadera que acompañaba a la taladradora, sujeta a un tubo que hace de brazo. Si haces varios agujeros en el poste puedes atornillar el brazo a distintas alturas.

Derecha: En vez de una abrazadera este soporte tiene una tira de metal curvada. En el poste hay varios agujeros para ajustar la altura.

Arriba y arriba a la derecha: abrazadera de plástico atornillada a un tubo de acero, que está soldado a un ángulo que está soldado al poste.

Una abrazadera de acero cierra la tapa herméticamente. Si es necesario sustituye la junta de silicona del borde de la tapa por silicona nueva. Pon la silicona y espera hasta el día siguiente, cuando esté seca y aún blanda. Pon la tapa en su sitio y sujétala con la abrazadera: bajo presión la silicona se amoldará y formará un precinto perfecto. Dejalo así durante un día.

Cierre hermético

Aislamiento del agitador

El eje entra en el reactor através de un taco de madera dura con un agujero 6 mm. Taladra en la madera un agujero del tamaño exacto para el eje, luego calienta una barra del mismo diámetro y pasala cuidadosamente através del orificio. Que no esté demasiado caliente, nada más debe tostar la superficie interna sin carbonizarla. Se lubrica con unas gotas de biodiesel.

Estas tapas de las latas de aceite encajan bien, son resistentes y herméticas. Recorta en la tapa un cuadrado del tamaño del taco de madera. Haz dos ranuras poco profundas en cada una de las cuatro caras del taco, justo encima y debajo de donde se ajustará la tapa. Encaja la madera en la tapa y sella la unión por las dos caras con resina epoxi rellenando también las ranuras. Cuando la resina endurezca cubrela de silicona. Recorta el aislamiento interno de plástico de forma que el taco quede perfectamente encajado. Durante el funcionamiento salpica aceite que lubrica la unión entre el eje y la madera, y el eje encaja lo bastante bien como para que no escapen gases. La pieza de madera debería durar mucho; cuando se desgaste puede sustituirse fácilmente.

Tapas adicionales el bidón de 20 litros tiene una sola abertura. Necesitábamos tres aberturas: para el agitador, para el indicador de temperatura y para el tubo del metóxido. No basta con hacer agujeros, esas aberturas deben tener la forma adecuada para ponerles tapas que cierren herméticamente. Corta las bocas (donde se enrrosca la tapa) de las dos latas de aceite de 1 galón (4-litros), dejando alrrededor un aro de metal sobrante de varios centímetros de anchura. Haz dos agujeros en la parte superior del reactor un poco más grandes que las bocas que acabas de cortar. Pasa las bocas por esos agujeros de dentro hacia fuera, de forma que el aro de metal sobrante que dejaste antes quede por la parte de dentro del reactor; sujeta las nuevas bocas con remaches o tornillos. Sella las uniones poniendo una fina capa de resina epoxi (antes de poner los tornillos) aplastada entre la cara superior del aro de metal sobrante y la cara interior del reactor, y luego cubre la unión con silicona por dentro y por fuera.

Sujección del calentador Nuestro calentador es más potente de lo necesario, y tan largo que no cabe bien dentro del reactor, así que tuvimos que ponerlo inclinado. Es mucho más fácil usar un calentador del tamaño adecuado y ponerlo horizontal. La unión, sólida e impermeable, está soldada y aislada con masilla epoxi.

El calentador de inmersión siempre tiene que estar completamente sumergido para evitar que se caliente demasiado y provoque un incendio.

El indicador de temperatura está encajado en una tapa, como el eje del agitador.

Adición del metóxido Consulta Metóxido, el método sencillo. Puedes usar el método sencillo con bidones de HDPE (polietileno de gran densidad) u otros contenedores similares con tapa roscada (preferiblemente con un tapón a presión debajo de la tapa). Primero se pone dentro el metanol, luego se agrega gradualmente la lejía. Es mejor agitar de lado a lado, formando un remolino, en vez de agitar de arriba abajo. El metóxido no está listo hasta que se ha disuelto toda la lejía. Si el recipiente es translúcido se puede ver si queda en el fondo lejía sin disolver. Para este reactor usamos un recipiente de HDPE de once litros con dos tapas roscadas y una bomba de aire de acuario para transferir el metóxido al reactor por un tubo flexible, sin exponernos en absoluto. Limpio, seguro y simple. De la misma manera pasamos el metanol de un recipiente a otro. El tubo de vinilo trenzado de 1/2" pasa através de un agujero en la tapa grande, sellado con masilla epoxi por dentro y por fuera de la tapa, y llega hasta el fondo del recipiente. El otro extremo encaja en un agujero en otra tapa (también sellada por dentro y por fuera con masilla epoxi) que se enrrosca en una de las bocas del reactor. De la tapa pequeña sale un tubo de cobre de 4 cm de longitud y 4 mm (1/8") de grosor para ajustar la manguera procedente de la bomba de aire. Cuando la bomba está funcionando, el recipiente de HDPE se llena de aire y el metóxido es obligado a subir por el tubo de vinilo. Cuando llega al punto más alto de la curva cae hacia el otro extremo del tubo, en el reactor. Una vez que ha empezado a fluir se produce un efecto de sifón. Tarda aproximadamente dos minutos entraspasar todo el metóxido.

Uso del reactor
Utiliza 15 litros (4 galones) de aceite. Con esa cantidad debe quedar bastante espacio dentro del reactor para el metanol sin que llegue hasta el borde. Si la electricidad te cuesta cara puedes calentar el aceite con gas en otro recipiente (nosotros lo hacemos en una olla de acero inoxidable de 20 l) y usar el calentador eléctrico sólo para mantener la temperatura. Aislando todo el reactor con muchas capas de plástico de burbujas se mantiene el calor y se ahorra energía.

Si tienes un calentador de inmersión atiende a este consejo de Matt Pozzi (miembro de la Lista de correo de los Biocombustibles): "Haz un cálculo aproximado del área de contacto del calentador con el aceite -- longitud x (pi x radio al cuadrado) -- y comprueba que la potencia no sobrepasa los 3W por cm2. Con este cálculo te aseguras de que el aceite no se queme mientras lo calientas. Si el calentador es demasiado potente tienes que agitar el aceite mientras lo calientas."

Este reactor no tiene desagüe en el fondo, no lo necesita. Es lo bastante ligero para levantarlo y verter el biodiesel en otro recipiente. En realidad es mejor así porque el biodiesel no se contamina con restos de glicerina que hayan quedado pegados a las paredes, lo que sí podría ocurrir si saliera por el fondo. El reborde de la tapa permite una separación bastante precisa. Viérte lentamente hasta que empiece a salir glicerina; la primera que sale queda estancada en el borde, mientras lo que queda del biodiesel fluye por encima. Puedes sacar casi todo el biodiesel sin que se mezcle con la glicerina.

De esta forma no hay exposición al vapor de metanol, a no ser que el día sea muy caluroso. A temperatura ambiente normal (20º C - 30º C) el exceso de metanol no se evapora y no hay peligro. Si te preocupa el vapor de metanol puedes sacar el biodiesel de la misma manera en que introduces el metóxido, con un tubo de vinilo con una tapa unida a cada extremo. Podrás ver cómo empiezan a pasar los subproductos por el tubo y podrás pararlos a tiempo. Pon lo que quede en el reactor (los subproductos y un poco de biodiesel) en un recipiente con desagüe en el fondo. Cuando esté casi lleno (después de varios lotes), y separado en dos capas, saca los subproductos por el fondo y añade el biodiesel al siguiente lavado.

	Condensador de metanol Este sencillo condensador sirve para recuperar el exceso de metanol que queda en la mezcla de subproductos después de la transesterificación. El metanol recuperado puede usarse para hacer más biodiesel. Consulta Recuperar el Exceso de Metanol. No separes el metanol de esta manera si lo que quieres es separar la mezcla en sus componentes (glicerina, ácidos grasos libres y lejía), porque es muy difícil separarlos si falta el metanol. Después de separar los componentes puede recuperarse el metanol de la glicerina. Consulta Cómo Separar la Glicerina de los AGL. Está hecho con 80 cm de tubo de plástico de diámetro 5 cm, con los extremos tapados, y 1,5 m de tubo de cobre de diámetro 1 cm, unidos con pegamento para tubos de plástico, masilla epoxi y silicona. Una bomba de acuario sumergible bombea agua fría de un cubo al extremo inferior del condensador; el agua sale por el extremo superior y vuelve al cubo. Hicimos una espiral con tubo de 6 mm (1/4"), luego decidimos que no era necesaria. Un tubo recto de 1 cm funciona bien. El tubo de cobre no está enrrollado en espiral, si no que atraviesa el tubo grueso en línea recta sobresaliendo por los extremos. El extremo inferior entra en el recipiente que recoge el metanol. El extremo superior está curvado hacia abajo y unido a una tapa que encaja en una de las bocas del reactor. El condensador está sujeto al reactor por dos abrazaderas. La parte curva del tubo de cobre está aislada para que el vapor de metanol no empiece a condensarse antes de llegar al condensador. Si se condensara antes de pasar la curva volvería al reactor en vez de ir al condensador. De un lote de 15 litros de subproductos deberían recuperarse alrededor de tres litros de metanol. El metanol recuperado puede usarse para el siguiente lote de biodiesel. Cómo funciona Pon 15 litros de subproducto en el reactor, coloca el agitador en su sitio y cierra herméticamente. Las abrazaderas mantienen al condensador separado del reactor. Conecta la bomba de agua. El agua fría del cubo circula através del condensador y luego vuelve al cubo. Conecta el calentador de inmersión y el agitador. El agitador no es imprescindible, pero nuestro calentador de 1,5 Kw calienta demasiado y el agitador distribuye mejor el calor. Controla el aumento de temperatura en el indicador de la tapa. El metanol empieza a condensarse entre 65º C y 70º C (149-158º F). Según disminuye la cantidad de metanol en la mezcla aumenta el punto de ebullición; tienes que seguir calentando para que no deje de hervir. Al final del proceso la temperatura es de unos 100º C (212º F). Se consiguen tres litros, o más, de metanol limpio y listo para volver a usarlo.
								La abrazadera superior sostiene al condensador
										La abrazadera inferior mantiene al condensador separado del bidón.
			El agua del cubo se calienta durante el proceso y hay que cambiarla por agua fría.
		El metanol condensado gotea dentro del recipiente, listo para ser reuilizado.

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