Evaluación de la ecuación de Arrhenius en la hidrólisis ácida de los residuos de piña
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Date
2024-11-18
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
In this research, two types of biodegradable raw materials were evaluated: peel (CC) and crown (CR) from pineapple, with the aim of substituting fossil raw materials use in fuels production. The samples were characterized by determining the content of lignin, cellulose, hemicellulose and ash. It was determined that the sample with the highest cellulose content in its structure was the crown, with a content of 23.50%. From this, acid hydrolysis was carried out with this waste (CR) to obtain glucose, using H2SO4 at 5%, experimenting with
temperatures of 30, 50, 70 and 92.5 °C, and reaction time of 0, 50, 90, 120 and 150 minutes.
The highest concentration obtained was 3.03 g/L of glucose, at 92.5 °C and 120 min. Subsequently, the kinetic study was conducted using Saeman method to obtain the kinetic constants k1 and k2. Finally, using the constant k1 and linearized Arrhenius equation, the activation energy was quantified as Ea = 10.06 KJ mol-1, and the pre-exponential factor as Ao = 0.12 min-1
.
Resumen
En la presente investigación se evaluaron dos tipos de materia prima biodegradable como son la cáscara (CC) y corona (CR) de piña, con la finalidad de sustituir las materias primas de origen fósil, empleadas en la fabricación de combustibles. Se caracterizó ambas muestras determinando el contenido de lignina, celulosa, hemicelulosa y cenizas. Una vez caracterizadas, se determinó que la corona de piña presenta un mayor porcentaje de celulosa en su estructura, siendo esta de 23.50%. A partir de ello, se llevó a cabo la hidrólisis ácida de este residuo (CR) para la obtención de glucosa, empleando H2SO4 al 5%, experimentando a
temperaturas de 30, 50, 70 y 92.5 °C, con tiempos de reacción de 0, 50, 90, 120 y 150 min.
La concentración máxima obtenida fue de 3.03 g/L de glucosa, a la temperatura de 92.5 °C, con un tiempo de reacción de 120 min. Posteriormente, se realizó el estudio cinético de la reacción, empleando el método de Saeman para la obtención de las constantes cinéticas k1 y k2. En función de la constante k1 y haciendo uso de la ecuación linealizada de Arrhenius, se cuantificó los valores de la energía de activación Ea = 10.06 KJ mol-1 y el coeficiente preexponencial Ao = 0.12 min-1
Keywords
Ingeniería Química, Modelación cinética, Coeficiente preexponencial
Citation
Código de tesis
TQ;627
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Químico