Deshidratacion De Etanol Mediante Destilación Azeotropica

Equilibrio físico y químico

García Sánchez Dianna Maret
Castro López Itzel
Cano Villa María Fernanda
Rodríguez Cancino Salvador
Universidad Veracruzana
Facultad de Ingeniería y Ciencias
Químicas

Indice

I.

Resumen……………………………………………………………. 3

II.

Introducción………………………………………………………… 4
 Bioetanol……………………………………………………. 7
 Producción de bioetanol…………………………………… 7
 Deshidratación deetanol………………………………….. 8

III.

Objetivos……………………………………………………………. 10

IV.

Estudio de la deshidratación de etanol………………………….. 11

V.

Metodología………………………………………………………… 14

VI.

Resultados y discusiones…………………………………………. 17

VII.

Conclusiones……………………………………………………….. 20

VIII.

Anexos………………………………………………………………. 21

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Resumen

El proceso de destilación azeotrópica es ampliamente utilizada para separar
mezclas binarias no ideales. Estemétodo utiliza la adición de un tercer componente,
llamado un entrainer o agente de separación. La deshidratación de etanol se llevó
a cabo utilizando como agentes de separación benceno, tolueno y hexano. De esta
manera se analizó el equilibrio VLL a 1 atmosfera de presión. Los datos fueron
correlacionados en Aspen Properties utilizando el modelo de NRTL-RK.
Posteriormente se generaron los diagramasde fase correspondientes en Matlab.

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Introducción

Estos últimos años los países desarrollados han centrado su atención en la
reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero firmando acuerdos en
las distintas cumbres internacionales que han tenido lugar. En una de ellas en 1997
se estableció el denominado “Protocolo de Kyoto” donde algunos de los países más
industrializados delmundo se comprometían a reducir sus emisiones. En este
sentido, uno de los sectores que mayores emisiones de CO2 vierte a la atmosfera
es el transporte, por este motivo, la forma más rápida de controlar estos niveles de
emisiones es el uso de biocombustibles que sustituyan a los de origen fósil (Unión
Europea, 2009).

Emisión de CO2 por sectores en 2008
7%
10%

Residencial
Otras

41%
20%

IndustriaTransporte
Electricidad y calefacción

22%

Figura 1. Emisión por sectores en 2008

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Cuando se habla de utilizar biocombustibles para reducir las emisiones de CO2 a la
atmosfera, surgen las siguientes preguntas, ¿es qué estos “combustibles” emiten
un CO2 distinto, no producen efecto invernadero? Evidentemente, el CO2 emitido
es de idénticas características al emitido por los combustibles fósiles.La diferencia
estriba en el momento en que se ha fijado de la atmosfera. El CO2 emitido por los
biocombustibles proviene de la atmosfera, es fijado en forma de carbono por las
plantas y una vez transformado en las distintas formas de biocombustibles
(bioetanol, biobutanol, etc.) vuelve a ser emitido a la atmosfera tras la combustión,
lo cual quiere decir que tienen un ciclo cerrado (Figura 2).Por el contrario, los
combustibles fósiles poseen un contenido en carbono fijado de la atmósfera hace
millones de años y que se encuentra almacenado en la corteza terrestre, una vez
producida la combustión se emite una cantidad de carbono, en forma de CO2, a la
atmósfera que no estaba presente recientemente. Los combustibles fósiles
representan un ciclo abierto (Figura 3).

CO2

CombustionFotosíntesis

Biocombustible
Figura 2. Ciclo de los biocombustibles

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Combustibles
fósiles

Combustión

CO2

Figura 3. Ciclo de los combustibles fósiles
El bioetanol que procede de la fermentación está mezclado con grandes cantidades
de agua, la cual se suele eliminar mediante un proceso de destilación. El problema
es que no se puede obtener directamente en esta destilación etanol absoluto al
formar unazeótropo binario con el agua. Esto hace necesario un proceso posterior
que permita obtenerlo de forma absoluta y que encarece su uso.
La destilación azeotrópica es una de las técnicas comúnmente utilizadas en la
obtención de etanol absoluto. En este proceso, un tercer componente, llamado
agente separador, es añadido a la mezcla etanol-agua con el fin de obtener etanol...