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UNIVERSIDAD DE PIURA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
CURSO: TECNOLOGÍA DE PROCESOS 
PRÁCTICA CALIFICADA Nº 4 
Jueves 26 de octubre de 2017 Hora: 1:00 p.m. 
Duración: 1 h 45 min Nombre: ________________________________________ 
SIN DIAPOSITIVAS, TABLAS NI FORMULARIO. SOLO CALCULADORA. 
 
1. Como se ha explicado, el biodiesel es un biocombustible que se obtiene de lípidos. Si se tuviese un 
aceite constituido únicamente por triglicérido del ácido oleico, y se hace reaccionar con metanol para 
obtener oleato de metilo, a) calcule: la masa de biodiesel que se podría obtener teóricamente a partir 
de 1 kg del aceite, y la masa de metanol requerido y de glicerina como subproducto, asumiendo 100% 
de conversión. (4 p) 
 
CH2-O-CO-R CH2-OH 
 | | 
CH-O-CO-R + 3 CH3OH  3 R-COO-CH3 + CH-OH 
 | | 
CH2-O-CO-R CH2-OH 
Triglicérido oleico Metanol Oleato de metilo Glicerina 
 
Donde R es: (CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3 
 
Con el peso molecular del triglicérido (884) calculamos que 1 kg equivale a 1,13 moles. Esto se debe 
combinar con el triple de moles de metanol (3,39 moles) = 108,6 g de metanol. 
 
Asimismo, se producen 3,39 moles de éster metílico (PM 296) = 1004,52 g de biodiesel 
Y 1,13 moles de glicerina (PM 92) = 104,07 g 
 
 
b) Explique cómo se fabrica industrialmente el metanol (2 p) 
 
Antiguamente se producía metanol por destilación destructiva de la madera. Por esa razón se le conoce 
también como alcohol de madera. Hoy en día, todo el metanol producido en el mundo, se sintetiza mediante 
un proceso catalítico a partir de monóxido de carbono e hidrógeno. 
 
La materia prima es el gas natural, que se calienta y se mezcla con vapor de agua haciéndolo pasar sobre 
un catalizador de níquel, donde se convierte la mezcla en gas reformado o gas de síntesis (monóxido de 
carbono, dióxido de carbono e hidrógeno). Este gas de síntesis se enfría, se comprime y se pasa sobre un 
catalizador de cobre-zinc para producir metanol crudo, que todavía contiene agua; luego se destila. 
 
 
2. El bioetanol se produce en algunos países a partir de caña de azúcar (Perú, Brasil, Colombia por 
ejemplo) mientras que en otros, a partir de maíz (como en EEUU) o de otros cereales (Europa). Analice y 
comente (V ó F y argumentos/aclaraciones): 
a) El producto obtenido en cualquier caso, siempre será etanol (C2H5OH) (V) 
b) El proceso es exactamente el mismo, pero el balance ecológico y económico es distinto (F) 
c) En caso de caña se puede mezclar con gasolina sólo hasta el 10%, y en los otros hasta 85% (F) 
 
a) La fermentación anaeróbica de azúcares por medio de levaduras, tiene como producto líquido, el 
etanol, por tanto es independiente de la fuente de la que proviene el azúcar. Hay subproductos 
menores de la fermentación, como alcoholes superiores, que pueden ser distintos en uno y otro 
caso, pero el producto principal es el mismo. 
b) El proceso no es el mismo. En el caso de maíz y otros cereales, éstos deben someterse primero a 
una etapa de sacarificación o hidrólisis, para convertir los almidones en azúcares. Por cierto, 
también el balance ecológico y económico es distinto. Es más costoso y menos ecológico hacer 
etanol de los cereales en comparación con la caña de azúcar. 
c) Tanto el etanol de caña como de cereales (porque es lo mismo como se dijo en a), se pueden 
mezclar con gasolina, en distintas proporciones. La condición es que sea etanol anhidro. 
 
3.- Plantee las reacciones balanceadas de la fermentación de la glucosa que da como resultado 1 kg de 
etanol, y de la combustión de dicho etanol. Asumiendo 100% de conversión, 0% pérdidas y combustión 
completa, calcule, cuántos kg de CO2 se producen en la fermentación y cuántos kg en la combustión, por 
cada kg de etanol. Por otro lado, asumiendo que la gasolina puede representarse como octano C8H18, 
calcule cuántos kg de CO2 se producen de la combustión de 1 kg de gasolina. Compare y comente. 
 
Fermentación: C6H12O6  C2H5OH + CO2 (falta balancear) 
 
Combustión: debe saber las reacciones. (5p) 
 
 
Ec. balanceada de la fermentación: C6H12O6  2 C2H5OH + 2 CO2 
 
1 kg etanol = 21,74 moles de etanol. Requieren 10,87 moles de glucosa. Se emiten 21,74 moles de 
CO2, equivalentes a 956,56 g de CO2 
 
En la combustión de etanol: C2H5OH + 3 O2  2 CO2 + 3 H2O 
1 kg etanol = 21,74 moles de etanol. Al quemarse se emiten 43,48 moles de CO2, equivalentes a 
1913,12 g de CO2. 
 
Sumando el CO2 de fermentación y de la combustión, da un total de 2869,68 g = 2,87 kg 
 
En la combustión de gasolina: C8H18 + 25/2 O2  8 CO2 + 9 H2O 
 
1 kg gasolina = 8,77 moles C8H18. Al quemarse se emiten 70,16 moles de CO2, equivalentes a 
3087,04 g = 3,09 kg de CO2 
 
Al comparar las emisiones de CO2 con el etanol (incluyendo fermentación), se reducen en 7,04% 
 
 
4. 100 kg de una mezcla líquida etanol-agua de composición 0,3 molar de etanol a 60 ºC se calientan en un 
recipiente cerrado A, a presión constante, hasta alcanzar 83 ºC. En ese momento se deja de suministrar 
calor y con un apropiado mecanismo de válvulas, se consigue separar todo el vapor presente, el cual se 
hace pasar por un refrigerante donde es condensado hasta su condición de líquido saturado, y este 
destilado se recoge en otro recipiente B. Con ayuda del diagrama adjunto, responda: 
a) Calcule la masa (kg) y la concentración (% en masa) de la mezcla líquida que quedó en el recipiente 
A sin vaporizarse, y del destilado obtenido. (2p) 
 
En el recipiente B, se practica una nueva destilación, es decir, se calienta el líquido, esta vez hasta 
79,5_°C y el vapor se condensa y se recoge en un recipiente C. 
 
b) Encuentre la composición molar del nuevo destilado recogido en C (2p) 
c) Haga un diagrama de flujo que ilustre el balance de materia en este proceso de destilación en dos 
etapas. (1p) 
d) Si se repitiese el proceso muchas veces (a costa de tener cada vez menor cantidad de destilado), 
¿cuál sería la máxima concentración de etanol que podría alcanzar el destilado? Fundamente su 
respuesta. (1p)