Síntesis Del Proceso De Purificación Del Bioetanol Con Destilación Extractiva

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CELAYA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA

SINTESIS DEL PROCESO DE PURIFICACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE BIOETANOL USANDO DESTILACION EXTRACTIVA

POR ALBERTO GARCÍA TENORIO

TESIS PRESENTADA AL DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS

CELAYA, GTO., AGOSTO DE 2012

PÁGINA RESERVADA PARA LA COPIA DELOFICIO DE LA APROVACIÓN DE IMPRESIÓN DE TESIS

Capítulo 1. Introducción

Instituto Tecnológico de Celaya

SINTESIS DEL PROCESO DE PURIFICACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE BIOETANOL USANDO DESTILACION EXTRACTIVA

Dirigida por: Dr. Arturo Jiménez Gutiérrez Presenta: Alberto García Tenorio

RESUMEN
En el presente trabajo se realizó la síntesis del proceso de purificación del bioetanol. Elproblema en el proceso de obtención del bioetanol, por medio de fermentación, estriba en que se obtiene una mezcla altamente diluida de agua y de etanol, la cual posee un azeótropo a la concentración de 95.6%wt de etanol. Esto conduce al uso de métodos no convencionales para alcanzar purezas más altas del punto azeotrópico, en este caso, destilación extractiva con etilenglicol como solvente. Debido a laalta concentración de agua, se estudia el efecto de alimentar la mezcla agua-etanol a diferentes concentraciones al sistema de destilación extractiva. La preconcentración se lleva a cabo a través de la destilación convencional. Para cada valor de composición, de la corriente de alimentación del sistema de destilación extractiva, se hizo la búsqueda de las variables de diseño óptimas que minimizanel costo total anual, basados en el procedimiento sistemático del software de simulación Aspen Plus 11.1. Se estudiaron 11 casos con niveles de preconcentración que van del 20% al 94.3%wt de etanol. Los resultados muestran que el menor valor del costo total anual se encuentra cuando se preconcentra a valores cercanos del punto azeotrópico; por lo tanto, el peor escenario se advierte a bajosniveles de preconcentración. Sin embargo, también se observa que no existe un cambio notable, en el valor del costo total anual, a partir de concentraciones del 75%wt de etanol. Esto indica la necesidad de implementar otros factores de diseño además de los económicos, tales como factores de seguridad o de control. Además, impulsa la búsqueda de una alternativa que sea mas económica que la destilaciónconvencional tal que pueda llegar a la eficiencia de 75%wt de etanol.

Ingeniería Química

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DEDICATORIAS

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AGRADECIMIENTOS

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Resumen .............................................................................................................................................. i Dedicatorias ........................................................................................................................................ ii Agradecimientos................................................................................................................................ iii Lista de tablas .....................................................................................................................................vi Lista de figuras ................................................................................................................................. vii CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN..................................................................................................... 1 1.1 Generalidades .......................................................................................................................... 1 1.2 Planteamiento del problema................................................................................................... 2 1.3 Justificación...