Prediccion de propiedades de mezclas gasolina-etanol mediante espectroscopia de infrarrojo
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Prediccion de propiedades de mezclas gasolina-etanolmediante espectroscopia de infrarrojo
F. Sanchez-MineroE. Ramirez-Jimenez
G. Silva-OliverB. Hernandez-Castillejos
Comunicacion en IngenieriaSeptiembre de 2013
INTRODUCCIÓNAditivos para gasolina: etanol (vs. MTBE, etc.)
EtOH: CO ↓ (obviamente)… pero CO2, EtOH no quemado, aldehidos?
Espectroscopia IR para caracterizar productos (de combustion)
Conocimiento detallado de productos => numero de octano, presion de vapor, poder calorifico!
Uso de ‘flexifuels’… (bio)combustibles con 0-100% EtOH
METODOLOGÍA
Mezclas 0, 20, 40, 60, 80 y 100% EtOH (99.5%)
Espectrofotometro Spectrum GX (Perkin-Elmer), con ATR
Espectros de transmitancia, 4000-850 cm-1 (triplicado)
Numero de octano: PIONA-GC, analisis detallado de hidrocarburos
PV de Reid: 37.8 oC (Koehler, ASTM D323-08)
PC: ‘bomba’ isoperibol (Parr, ASTM D5865-12)
Modelos predictivos: minimizacion de Powell (1964)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN (1)
Figura 1Cambios monotónicos con aumento de %E (aumento de OH en 3320 cm-1, disminución de CH2 en 2920 cm-1, …)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN (2)
Figura 2Aumentos en intensidad de bandas con aumento de %E (C-O, O-H… y también (!?) CH3 en 1465 y 1380 cm-1)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN (3)
Figura 3
Desarrollo de modelo predictivo: análisis cuantitativo de cada una de las bandas -> efecto de EtOH (ejemplo de 40% etanol)
OH, alarg libre
OH, vibr intermol
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RESULTADOS Y DISCUSIÓN (4a)
Figura 4
Altos valores de R2 => Buen ajuste!
R2=0.9943R2=0.9822
R2=0.9985
RESULTADOS Y DISCUSIÓN (4b)
Con valores de FCO, obtenido por espectroscopía IR, quizás se puedan predecir las propiedades de mezclas gasolina-etanol.
CONCLUSIONES
Banda de 1050 cm-1 característica de EtOH en gasolina ‘reformulada’ => FCO
Excelentes correlaciones entre FCO y propiedades de mezclas gasolina-etanol (número de octano, poder calorífico y presión de vapor)
Método promisorio para desarrollar modelo predictivo