diseño de planta produccion de etanol

DISEÑO DE UNA PLANTA A ESCALA PILOTO PARA LA PRODUCCION DE
BIOETANOL COMO PORTADOR DE HIDROGENO PARA CELDAS COMBUSTIBLES
A PARTIR DE CAÑA DE AZUCAR

HENRY MAURICIO CEPEDA CHACON
RODIAN RIOS VILLA

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERIAS FISICOQUIMICAS
ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA
BUCARAMANGA
2005

DISEÑO DE UNA PLANTA A ESCALA PILOTO PARA LA PRODUCCION DEBIOETANOL COMO PORTADOR DE HIDROGENO PARA CELDAS COMBUSTIBLES
A PARTIR DE CAÑA DE AZUCAR

HENRY MAURICIO CEPEDA CHACON
RODIAN RIOS VILLA

Trabajo de Grado para optar el titulo de
Ingeniero Químico

Director
PROFESOR VIATCHESLAV KAFAROV
Ph.D. Ingeniero Químico

Codirector
PROFESOR CLEMENTE RETAMOSO
M.Sc. Ingeniero Químico

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERIASFISICOQUIMICAS
ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA
BUCARAMANGA
2005

DEDICATORIA

A Dios, por regalarme dos bellos hogares.
A mis padres Juan de La Cruz y Martha Cecilia por
su amor y apoyo incondicional.
A mi Esposa Silvia Inés y a mi hijo Juan Esteban
por su amor y comprensión
A mis hermanos Rocco y Martha.
A toda mi familia y amigos en la bella ciudad de
Cartagena

Rodian Rios Villa.DEDICATORIA
Este trabajo no es el fruto de mi esfuerzo único, porque
muchos corazones de las personas mas importantes de
mi vida palpitaron afanados, esperando este
gran momento con amor.
A Dios todo poderoso que con su divina voluntad me
pertio llegar hasta la cúspide de mis dos carreras y
realizarlas en una de las mas importantes universidades
del pais.
A mi madre Marina a quien ledebo lo que soy, y es por
esto que ella se merece este grado,tanto o mas que yo.
A mi padre Henry que sin su colaboración habria sido
mucho mas difícil este logro.
A mi abuelo Vicente y mi tio Jorge que me acogieron
siempre, y que compartimos una familia.
A mi novia Mónica y a mis verdaderos amigos por su
fidelidad.

Gracias a todos ellos.

MAO

AGRADECIMIENTOS

A la UNIVERSIDADINDUSTRIAL DE SANTANDER

Al Profesor Clemente Retamoso que Dios lo tenga en su gloria.

Al Profesor Viatcheslav Kafarov

Al Ingeniero Carlos Álvarez
Al Ingeniero Víctor Baldovino
Al Ingeniero Luis Alfonso Caicedo
A Lina

RESUMEN

TITULO: DISEÑO DE UNA PLANTA PILOTO PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOETANOL COMO
PORTADOR DE HIDROGENO PARA CELDAS DE COMBUSTIBLE A PARTIR DE CAÑA DE
AZUCAR*AUTORES: Henry Mauricio Cepeda Chacon, Rodian Rios Villa.* *
PALABRAS CLAVE: Bioetanol, fermentación, Planta piloto, Destilación, Celdas de combustible.
El objetivo de este proyecto fue diseñar una planta piloto para la producción de bioetanol como
portador de hidrogeno para celdas de combustible. La mezcla bioetanol-agua producida se obtiene
a partir de caña de azúcar. Este producto se suministraraa la planta piloto de producción de
hidrógeno, el cual se alimentara a una pila de combustible que genere 10 kw.
Esta planta piloto consiste básicamente en una etapa de adecuación y limpieza del jugo, otra de
fermentación y una etapa de destilación. Las etapas de limpieza del jugo se basan en información
recopilada del CIMPA, para el tratamiento inicial de los jugos de caña y para laproducción de
panela. Las etapas de adecuación del jugo para ser fermentado se basaron en los procesos
usados para la obtención de etanol a partir de melaza e información del Icidca. Los datos
correspondientes al microorganismo, se tomaron de la referencia bibliografica Nº 4. Las etapas de
destilación se basaron en los métodos industriales para la obtención de etanol del 95%.
Los cálculoscorrespondientes a las etapas de limpieza del jugo y de fermentación se realizaron en
Excel. Los cálculos correspondientes a las etapas de destilación y recuperación de etanol
arrastrado por el CO2 producido durante la fermentación se realizaron usando el software Hysys
versión 3.1. El costo aproximado de la planta se estima en 171 millones de pesos. Los equipos
diseñados y seleccionados para la planta...