Régulation du procédé de l'élaboration du biodiesel

Régulation de Température et de débit d'alimentation en réactifs pour la Production de Biodiesel

Introduction

La production de biodiesel représente une avancée significative vers une économie durable, offrant une alternative éco-responsable aux carburants traditionnels, réduisant les émissions de gaz à effet de serre et contribuant ainsi à la transition vers une énergie plus propre.

Le procédé consiste à la transestérification des triglycérides pour la production de biodiesel intègre deux réservoirs, chacun contenant des triglycérides et du méthanol avec KOH. Les réactifs sont précisément régulés par des électrovannes, alimentant un réacteur chauffé à 60°C via un système de chauffage à effet Peltier. Cette approche assure des conditions de réaction optimales, favorisant une conversion efficace des triglycérides en biodiesel.

Notre projet se concentre sur la régulation précise des paramètres clés du procédé. Sous la supervision de M. Jérôme PULPYTEL, notre équipe composée de Samy BOUACEM, Sihem BOUHROUM, Imane Dada, Mohamed Amir FACI, et Mohammed MEBAREK AZZEM a développé ce projet dans le cadre de l'unité d'enseignement MU5Ci803 (Optimisation et contrôle des procédés) Parcours Ingénierie Chimique.

Matériel Utilisés

1 Microcontrôleur Arduino
1 Bread-board
1 Capteur de température au niveau du réacteur
1 Peltier
1 Capteur de niveau
3 Résistances
2 Boutons poussoir (ON/OFF)
Câbles et fils de connexion
4 Sources d'Alimentation de 9V
1 Agitateur
4 Relais
4 Moteurs à courant continu
2 Réservoirs
2 électrovannes
1 Récipient comme un Réacteur
Un Support
3 Plaques en plexiglass

Produits Utilisés

Triglycéride
Méthanol
KOH

Description du Procédé

Notre procédé se déroule en plusieurs étapes soigneusement orchestrées :

Après avoir activé le bouton ON de la première vanne, elle s'ouvre, permettant au premier réactif d'alimenter le réacteur. Lorsque le niveau atteint X mm, le capteur envoie un signal pour que la vanne se ferme automatiquement.
Le dispositif Peltier est activé, initiant le chauffage du réacteur à une température de 60°C. Une fois la température atteinte, on active le bouton ON de la deuxième vanne pour qu'elle s'ouvre afin d'alimenter le deuxième réactif. Simultanément, l'agitation du réacteur débute, assurant une homogénéité optimale de la réaction tout en maintenant la température constante à 60°C.
Une fois le niveau Y mm atteint, le capteur de niveau envoie un signal pour que la deuxième vanne se ferme.

Ces étapes séquentielles garantissent un contrôle précis du processus de transestérification, assurant une production efficace et cohérente de biodiesel.

Protocole Expérimentale

L'étape initiale consiste à introduire 200 ml d'huile alimentaire dans le récipient tricol.
Ensuite, le milieu réactionnel est chauffé à 60 °C à l'aide d'un bain-marie.
Les pastilles d'hydroxyde de potassium sont dissoutes dans le méthanol,
La solution est introduite dans le ballon sous agitation
Le système est ramené à la température ambiante
Le milieu réactionnel est transféré dans une ampoule à décanter
On laisse le mélange décanter jusqu'à la séparation des phases
Pendant cette étape, on fait l'analyse de l'huile, notamment en mesurant son indice d'iode et son indice d'acide.