Obtención de etanol absoluto

OBTENCIÓN DE ETANOL ABSOLUTO


1. GENERALIDADES
El etanol es un compuesto químico que puede utilizarse como combustible, bien solo, o bien mezclado en cantidades variadas con gasolina, y su uso se ha extendido principalmente para reemplazar el consumo de derivados del petróleo. El combustible resultante de la mezcla de etanol y gasolina se conoce como gasohol o alconafta. El etanol también seutiliza cada vez más como añadido para oxigenar la gasolina estándar, reemplazando al éter metil tert-butílico (MTBE). Este último es responsable de una considerable contaminación del suelo y del agua subterránea. También puede utilizarse como combustible en las celdas de combustible.
Para la producción de etanol en el mundo se utiliza mayormente como fuente biomasa. Este etanol es denominado,por su origen, bioetanol.
El etanol puede producirse de dos formas. Por una parte esta su obtención mediante la modificación química del etileno. Por otra, está la más importante y utilizada, que es por medios de un procesamiento biológico de plantas con una concentración de azúcar grande. Este documento se va centrar en esta última forma de producción de etanol, y posteriormente se hablara delas formas para si deshidratación total.

2. PRODUCCIÓN DE ETANOL ANHIDRO

Figura 1. Producción de bioetanol
2.1 Fermentación:

En Colombia la materia prima para la producción de este etanol es caña de azúcar, de la cual se utiliza la melaza o miel de caña, que tiene una concentración de 47 al 53 % de azúcar.

* Dilución de la melaza: Ya que la concentración de melaza es grande esnecesaria su dilución para tener condiciones adecuadas para el crecimiento y reproducción de la levadura. La melaza se diluye generalmente con agua de pozo en un mezclador estático. Se adiciona H2SO4 10% para mantener el pH entre 4.30 y 4.70 con el fin de estabilizar la población de bacterias que puedan combatir con la levadura.

* Reproducción de levadura: Se coloca la carga de levadura. Laproducción se lleva a cabo en condiciones aeróbicas. Se debe controlar el pH, los nutrientes y la temperatura (entre 28 y 34 ºC)

* Fermentación: Se lleva a cabo la transformación del azúcar del mosto en alcohol por medio de un proceso de fermentación anaeróbica. Los fermentadores deben ser completamente cerrados para permitir la recolección del gas carbónico y evitar perdida de alcohol porevaporación. De aquí se obtiene un vino que pasa a la destilación.

2.2 Destilación
En la destilación se eliminan las impurezas del etanol que fueron obtenidas en la fermentación.

* Despojamiento del vino: El vino obtenido en la fermentación es de más o menos 7% v/v. En este proceso se desgasificación en una columna, donde se eliminan impurezas con puntos de ebullición, mas bajos que losdel alcohol (CO2, Aldheidos, metanol, etc.). Las impurezas que salen por la parte superior de la columna desgasificadora entran por una columna de mal gusto, donde los vapores ricos en alcohol etílico salen por la cima, se condensan y se almacenan en un tanque de mal gusto. Luego por gravedad para a una columna despojadora o destrozadora, que trabaja con sistema a vacío (se inyecta vapor a 45psia), aquí es separado el alcohol del vino ; por medio de diferencias de puntos de ebullición, se transforma en vapor alcohólico, luego es condensado por medio de intercambiadores de temperatura, quedando a una concentración entre 40-45%.
* Rectificación del alcohol: Estos vapores al 40-45 % entran a la columna de rectificación que tiene una temperatura en el fondo de 103.5-105 ºC. Losproductos que se obtienen en la parte inferior de la torre se les llaman flemazas (impurezas de orden superior, como alcoholes y esteres de alto peso molecular).A la columna se le hacen extracciones continuas para mejorar la calidad del alcohol. Estos extractos son llamaos fusel alto y bajo. El fusel alto se pasa a la columna recuperadora de alcohol y el bajo se pasa a una lavadora de fusel, donde...