Produccion de etanol a partir de lactosa

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Universidad Nacional de Colombia – Sede Palmira
Diana Marcela Argoty Rosales 406505
Jhonatan Álvarez Hernández 406504

TALLER N° 2

MEMBRANAS

Articulo seleccionado:

Producción de etanol a partir de la lactosa en un proceso de fermentación / pervaporación

1. Descripción del procesode pervaporación.

La pervaporación se define como un proceso en el cual una mezcla líquida de alimentación se separa por medio de una vaporización parcial a través de una membrana densa selectiva. La mezcla líquida a ser separada se pone en contacto con una cara de la membrana y el producto que permea se separa como un vapor a baja presión por la otra cara (Figura 1). El vapor de permeado sepuede condensar y recolectar, o desecharse si se desea.

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Figura 1. Esquema del proceso de pervaporación

La fuerza impulsora para esta separación es la diferencia en presiones parciales de vapor, o en forma más general, el gradiente de potencial químico a través de la membrana, entre el líquido de alimentación y el vapor de permeado. La fuerza impulsora se puede establecer de dosmaneras. La primera es manteniendo una presión total reducida en la zona de permeado de la membrana, empleando una bomba de vacío. La segunda forma es aplicar una purga con un gas inerte (normalmente aire o vapor) sobre la zona de permeado de la membrana. En ambas formas lo que se pretende es mantener la presión de vapor de permeado más baja que la presión parcial de vapor en la mezcla dealimentación. Un esquema de ambas disposiciones se presenta en la figura (2).

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Figura 2: Modos de operación del proceso de pervaporación
a) Pervaporación al vacío. b)Pervaporación con gas de purga

La pervaporación utilizando vacío, a la cual se conoce como pervaporación estándar, es el modo de operación más ampliamente utilizado, mientras que la pervaporación con gas de purga suele ser deinterés si el permeado se puede descargar sin condensación. Además de estos dos modos de operación, hay otras variantes que incluyen la pervaporación térmica, la destilación osmótica, la perstraction y la permeación de vapor saturado Las aplicaciones de la pervaporación se pueden clasificar en tres categorías:

• Deshidratación de disolventes orgánicos.
• Separación de compuestosorgánicos de disoluciones acuosas.
• Separación de mezclas orgánicas anhidras.

Hasta el momento, la pervaporación ha sido comercializada para dos aplicaciones: una es la deshidratación de alcoholes y otros disolventes, y la otra es la separación de pequeñas cantidades de compuestos orgánicos en aguas contaminadas. Comparado a otros procesos de membranas, la pervaporación está en un estado menosavanzado. Hasta ahora, los investigadores han estado concentrados principalmente en membranas densas planas. El flujo de permeación en pervaporación es generalmente bajo. En principio, este problema se puede resolver o compensar reduciendo el espesor efectivo de membrana y/o aumentando el área de membrana.
Desde el punto de vista de las aplicaciones, las membranas asimétricas y lasconfiguraciones en fibra hueca son de gran interés.

Para que una membrana sea eficiente en una separación específica, es siempre deseable tener una membrana con buena permeabilidad y selectividad. Sin embargo, las condiciones hidrodinámicas del flujo de alimentación, y en algunos casos del permeado, no pueden ser pasados por alto. (Gorri,1999)

En el estudio de Małgorzata and Wojciech, hacen unaextracción de etanol por medio de la fermentación láctea y utilizan además un modulo de perforación para mejorar la eficiencia económica y la calidad de la separación para esto utilzan Un concentrado a la lactosa (desecado permeado de la leche ultrafiltración) como sustrato en el estudio.

Para realizar el proceso de pervaporacion se tuvieron encuenta parámetros como La separación y propiedades de...
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