Ingeniería de proceso. ácido cítrico

Proyecto Industrial

Capitulo 7

Capitulo VII

7. Ingeniería de proyecto
7.1Balance de masa o de materiales
Para el balance de masa de la planta de producción de acido cítrico se toma en cuenta el tamaño del proyecto corresponde a 500.000
a Capitulo 6. Para este caso se considerara una melaza con un contenido de azucares totales igual a 60% (p/p) y un contenido de sacarosa promedio de40% (p/p)
Tabla 7.1 Propiedades de la melaza

desarrollado en el Capitulo 4 que

kg ac. citrico kg ac. citrico , esto es igual a 1.369,86 y año dia

57,08

kg ac. citrico y el proceso de producción estipulado en el hora

Características
Brix (%) Pol (%) Pureza (%) Azucares Reductores (%) Sacarosa (%) Azucares totales (%) No azucares (%) Agua (%) Densidad (kg/m3) Insolubles (ppm)Valores promedios
88 35 40 20 40 60 10 20 1450 1000

Oscar Andrés Cañete Talavera

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Capitulo 7

En todos los casos se utiliza agua con cantidades despreciables de compuestos solubles o insolubles y con una densidad de 1000 Preparación de sustrato Primeramente se debe acondicionar el sustrato, para lo cual se mezcla la melaza con agua tratada, para luego filtrarla yeliminar las impurezas minerales. Para que el Aspergillus Níger pueda metabolizar los azucares en forma aerobia debe tener una concentración mínima de 15 % (p/v)1 de azucares totales, es decir 150
g azucar total . Se considera azucares totales a la sacarosa, litro de soluc.
kg m3

fructosa y glucosa presentes en la melaza Teniendo en cuenta la concentración de azucares totales y lascondiciones del proceso se considera un rendimiento2 de 781,88 kg ac. citrico se tiene que: dia kg ac. citrico . m 3 de melaza

Por lo tanto, para obtener 1.369,86

1 .369 ,86

kg ac . citrico m 3 de melaza m 3 de melaza dia = 1,752 = 0,073 kg ac . citrico dia hora 781,88 3 m de melaza

Agua (W)

Melaza (M)

PREPARACIÓN DE SUSTRATO

Solución (S)

Insolubles (In)

Impurezas (Im)

1Soccol, Carlos; “New perspectives for citric acid production and application”; Food Technol. Biotechnol. 44 (2) 141–149 (2006) 2 Kristiansen, B.; Mattey, M.; Linden, J.; “Citric Acid Biotechnology”; p. 136 Editorial. Taylor & Francis, Año: 2002; Philadelphia, USA

Oscar Andrés Cañete Talavera

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Proyecto Industrial Calculo de masa de melaza: m 3 de melaza kg de melaza Masa de melaza (M) = 1,75x 1.450 3 dia m de melaza = 2.540,85
kg de melaza kg de melaza = 105,87 dia hora

Capitulo 7

Calculo de azucares totales en la melaza Azucares totales en melaza = 2.540,85
kg de azucares dia kg de melaza kg de azucares x 0,6 dia kg de melaza

= 1.524,51

Calculo de volumen de solución a ingresar al fermentador: Se considera que se necesita una concentración de 15%(p/v) de azucares.kg de azucares dia Volumen = kg de azucares 0,15 litros de solucion 1 .524 ,51
= 10.163,40 = 9.163,40
litros de solucion m 3 de solucion (con inoculo) = 10,16 dia dia

litros de solucion m 3 de solucion (sin inoculo) = 9,16 dia dia

Calculo de agua para dilución de melaza: Para una concentración de 15% (p/v) de azucares totales para su ingreso a los fermentadores se considera que senecesitan 1 m tanque de fermentación
3

de inoculo para cada

Agua (W)= 10,16 = 7,41 = 7.410

m 3 de solucion m 3 de melaza m 3 inoculo – 1,75 -1 dia dia dia

m 3 de agua dia kg de agua dia

= 0,31

m 3 de agua hora

Oscar Andrés Cañete Talavera

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Capitulo 7

Calculo de masa total de la solución Masa total de la solución = 2.540,85 = 9.950,85
kg desolucion dia kg de melaza kg de agua + 7.410 dia dia

Calculo de insolubles Se considera una cantidad de insolubles promedio de 1.000 ppm (1
kg de inso lub le ) m 3 de melaza kg de inso lub les m 3 de melaza x 1,75 dia m 3 de melaza

Insoluble (In) = 1

= 1,75

kg de inso lub les dia

Calculo de impurezas
Se suponen las siguientes cantidades de elementos traza3 en el flujo de melaza...