Biodesulfuración de benceno

Instituto Politécnico Nacional (IPN)
Unidad Profesional Interdisciplinaria De Ingeniería
Campus Guanajuato (UPIIG)

Asignatura: Ingeniería de Biorreactores.

Proyecto:
Diseño de un biorreactor de lecho empacado para la Biodesulfuración de Benceno con uso de Rhodococcus erythropolis.

Presenta:
Álvarez Vega Javier
Arredondo Horta Julio Eduardo
Espinoza García Juan Carlos
Muñoz AguayoHugo Cesar.

Profesor:
M. C. Juan Carlos Rodríguez.
Ing. Biotecnológica.

Silao, Guanajuato. 11 de Junio del 2012.
1. Introducción.

2.1. Justificación del biorreactor.
Un biorreactor es un recipiente en el que se lleva a cabo una transformación en el que interviene un biocatalizador, es decir un sistema semi cerrado para la producción en masa de un microrganismo o algúnproducto de interés.
Los biorreactores se clasifican en:
* Forma: Tanques, Tubos, etc.
* Fases: Homogéneos y heterogéneos.
* Tipo de operación: Discontinuo, continuo y semicontinuo.
* Estado de biocatalizador: Biocatalizador en suspensión por ejemplo enzimas (homogéneo) y células heterogéneos); Biocatalizadores inmovilizados; Biocatalizadores especiales como estados sólidos yfotobiorreactores.
El reactor seleccionado para el proceso comprende al de lecho empacado debido a que es la configuración de mayor importancia industrial y se usa principalmente para la producción a gran escala de reactivos primarios o intermedios.
Un lecho empacado presenta la ventaja de que no requiere la separación del catalizador como en el caso de las reacciones catalíticas homogéneas. En unreactor de este tipo, los gránulos de catalizador se acomodan de manera que llenan una cámara de reacción. La cámara de reacción puede ser el interior del tubo, o la sección anular entre dos tubos concéntricos o la chaqueta de un reactor con una configuración a un intercambiador de calor. (Tiscareño, 2008)
2.2. Justificación del proyecto.
El petróleo y otros combustibles fósilesconstituyen más del 60% de las fuentes de energía primaria, hecho que involucra la generación de apreciables problemas ambientales. Uno de ellos es la producción de emisiones sulfurosas a la atmósfera durante la combustión, lo que hace que se libere dióxido de azufre, que es el principal componente de la llamada lluvia ácida. Al quemarse, los combustibles fósiles producen óxidos de azufre y de nitrógenoque, al combinarse con el agua de las nubes, se precipitan en forma de lluvia ácida, pudiendo arruinar los bosques, eliminar la vida de los lagos y desertizar grandes superficies terrestres. Además, el azufre contenido en el petróleo, se fija en el platino y el rodio contenidos en los convertidores catalíticos en los procesos de refino y reformado, inhibiendo así su función y contribuyendoindirectamente al incremento de las emisiones de monóxido de nitrógeno y monóxido de carbono. Estas son las razones por las que es necesario realizar un tratamiento de eliminación del azufre en los combustibles fósiles antes de su utilización, ya sea como combustible o como materia prima en la industria petroleoquímica.

Por todas las razones debe realizarse una desulfuración de los distintos tiposde combustibles fósiles antes de su uso, existen varias formas de lograr esta purificación, entre las cuales se encuentra la eliminación del azufre del carbono en diferentes etapas del proceso del refinado del petróleo, sin embargo para este proyecto se eligió un método alterno que ha traído resultados satisfactorios para varios combustibles fósiles, la biodesulfuración.

La desulfuraciónmicrobiana o biodesulfuración (BDS) es una alternativa en que se aprovecha la ventaja de la especificidad de las enzimas y los bajos costes de las biotransformaciones, que se llevan a cabo en condiciones muy suaves de presión y temperatura, para la eliminación selectiva del azufre en los combustibles fósiles, lo cual resulta en un ahorro energético y un mayor potencial de eliminación del azufre...