Trabajo de diseño de reactores

1.1 Indague cuál podría ser un diagrama de flujo para una industria de producción de alcohol a partir de papa (criolla o pastusa) e indique:

a. ¿Cuáles son las etapas de tratamiento físico y su objeto?
b. ¿Cuáles son las etapas de transformaciones químicas y su objeto?

SOLUCIÓN 1.1. DIAGRAMA DE FLUJO DE PRODUCCIÓN DE ALCOHOL A PARTIR DE PAPA

PAPA

LAVADO

ALCOHOL DE 80%DESTILACIÓN
FILTRACIÓN
SECADO
FONDOS
SÓLIDOS
DIÓXIDO DE CARBONO
LEVADURA
MALTA DE CEBADA
AGUA
FERMENTACIÓN
DILUCIÓN
HIDRÓLISIS
COCCIÓN

a. ETAPAS DE TRATAMIENTO FÍSICO

LAVADO: proceso se inicia con el lavado de las papas, que luego se rectifican.

MOLIENDA: La molienda es un proceso que persigue extraer jugos. Se trasladan a un molino las papas lavadas, y de ellas se obtiene unamasa.

ADICIÓN DE MALTA: Hace que las enzimas (que participan en la hidrólisis enzimática sean más activas durante la germinación, convierten los compuestos nitrogenados insolubles en sustancias solubles aptas para servir de alimento y favorecer el desarrollo de la levadura.

ADICIÓN DE AGUA: Para que los jugos hidrolizados se ajusten a la concentración del azúcar, temperatura y pH requeridopor adición de cierta cantidad d acido.

FILTRACIÓN: La filtración es una técnica, proceso tecnológico u operación unitaria de separación, por la cual se hace pasar una mezcla de sólidos y fluidos, gas o líquido, a través de un medio poroso o medio filtrante que puede formar parte de un dispositivo denominado filtro, donde se retiene de la mayor parte del o de los componentes sólidos de lamezcla.

DESTILACIÓN: Tiene por objeto, separar el alcohol contenido en los vinos fermentados, se separan en fracciones que contienen distintas concentraciones de alcohol y residuos. Las fracciones que contienen del 60 al 90% de alcohol etílico se denominan vinos altos, luego se concentran hasta 95% mediante otras destilaciones. Las fracciones bajas en alcohol se denominan vinos bajos, estos, sedestilan de nuevo con mostos diferentes o se evaporan para venderlos como abonos debido a su alto contenido de potasio y fósforos.

SECADO: Consiste en separar pequeñas cantidades de agua u otro liquido de un material solido con el fin de reducir el contenido de liquido residual hasta un valor aceptablemente bajo.

b. ETAPAS DE TRATAMIENTO QUÍMICO

HÍDROLISIS: El almidón nativo de la papa noes atacable por ciertas levaduras, entonces, para conseguir elevador rendimientos de alcohol se acude a la hidrólisis para convertir el almidón en hidratos de carbono más sencillos asimilables por las levaduras. La hidrólisis es llevada a cabo, mediante ácidos minerales, ácidos orgánicos y por acción enzimática (la más utilizada industrialmente).

Hidrólisis Acida
Gencibiosa
DextrinasOligosacaridos
Hidrolisis

Almidones

D - Glucosa

Acido Levilínico
+
Acido fórmico
Hidroximetil
furfural

Hidrólisis enzimática: tiene por objeto transformar almidón en azúcar, la transformación es catalizada por enzimas que rompen el almidón, dando lugar a productos semejantes a los que se obtienen en la hidrólisis acida.

FERMENTACIÓN: De manera general, la fermentación es ladescomposición de sustancias orgánicas de origen vegetal exentas de nitrógeno, preferiblemente los hidratos de carbono o sus derivados, por medio de bacterias, levaduras y mohos con producción de energía.
La fermentación alcohólica (denominada también como fermentación del etanol o incluso fermentación etílica) es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire (oxígeno - O2), originado porla actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (por regla general azúcares: como pueden ser por ejemplo la glucosa, la fructosa, la sacarosa, el almidón, etc.)
C6H12O6 ↔ 2CO2 + 2CH3CH2OH

1.2 Indague y analice el proceso de producción de acetona a partir de isopropanol

SOLUCIÓN 1.2
Para la producción de acetona a partir de isopropanol se lleva a cabo...