Diseños de procesos

Producción biotecnológica de alcohol carburante II: integración de procesos.
Óscar Julián Sánchez y Carlos Ariel Cardona
Óscar Julián Sánchez. Ingeniero Químico, M.Sc. en Biotecnología, Academia Estatal de Tecnología Química Fina de Moscú, Rusia. Estudiante del Doctorado en Ingeniería, Universidad Nacional de Colombia, sede Manizales, Colombia. Profesor, Universidad de Caldas, Colombia. e-mail:osanchez@ucaldas.edu.co
Carlos Ariel Cardona. Ingeniero Químico, M.Sc. en Ingeniería Química, Ph.D. en Ingeniería Química, Academia Estatal de Tecnología Química Fina de Moscú, Rusia. Profesor, Universidad Nacional de Colombia sede Manizales, Colombia. Dirección: Carrera 27 No. 64-60, Of. F-505. Manizales, Colombia. e-mail: ccardonaal@unal.edu.co
Resumen
En este trabajo se presentan losprincipales métodos de separación de mezclas etanol-agua. Se discuten los aspectos ambientales de la producción de bioetanol. Se analizan las principales tendencias en la integración del proceso productivo de obtención de alcohol carburante, destacándose la importancia de la intensificación de procesos reacción-reacción, reacción-separación y separación-separación.
Summary
In this work, the mainmethods for separation of ethanol-water mixtures are presented. Environmental issues of bioethanol production are discussed. Major trends for integration of fuel ethanol production process are analyzed, emphasizing the importance of the intensification for reaction-reaction, reaction-separation and separation-separation processes.
Resumo
Neste trabalho se apresentam os principais métodos de separaçãode misturas etanol-água. Se discutem os aspectos ambientais da produção de bioetanol. Se analisam as principais tendências na integração do processo produtivo de obtenção de álcool carburante, destacando-se a importância da intensificação de processos reação-reação, reação-separação e separação-separação.
PALABRAS CLAVE / Alcohol Carburante / Desempeño Ambiental / Integración de Procesos /Separación no Convencional /
Recibido: 25/07/2005. Modificado: 10/10/2005. Aceptado: 11/10/2005.
La separación de las soluciones acuosas diluidas de etanol (EtOH) ha sido un proceso bastante estudiado y probado industrialmente. Sin embargo, la necesidad de obtener alcohol deshidratado con el fin de ser usado como aditivo oxigenante de la gasolina, ha impuesto una serie de retos a la industria y a loscentros de investigación, a fin de reducir los costos energéticos de la recuperación de EtOH cumpliendo los correspondientes estándares de calidad. Adicionalmente, el impacto ambiental que presentan algunas tecnologías tradicionales de separación ha hecho que la investigación sobre esquemas alternativos y no convencionales sea mucho más
intensa (Montoya et al., 2005).
De otro lado, ladiversidad de alternativas tecnológicas para la producción de alcohol carburante ha hecho crucial el análisis del proceso global, a la par del diseño y desarrollo de cada una de las operaciones que lo componen. Dentro de las nuevas tendencias de investigación y desarrollo en esta área se cuenta la integración del proceso con miras a develar las muy complejas interacciones entre las diferentes etapas delproceso productivo (Lynd, 1996). El desarrollo de procesos integrados permitirá una reducción sustancial de los costos de producción y el incremento de la competitividad del bioetanol frente a la gasolina. De otro lado, la integración de procesos es una condición indispensable para optimizar el proceso de producción de etanol, de tal manera que se consideren como objetivos no sólo la minimización delos costos productivos o la maximización de diferentes indicadores financieros, sino también el mejoramiento de los índices de desempeño ambiental de este proceso.
Procesos de Separación
La separación y recuperación del alcohol etílico producido a partir de diferentes materias primas se hace prácticamente de la misma manera. La concentración de alcohol en los caldos de cultivo resultantes de...