Selección preliminar de membranas de pervaporación utilizando modelos conceptuales: Una aplicación a la producción de Bioetanol

DANILO ALEXANDER FIGUEROA PAREDES; MARÍA ANGÉLICA SOSA; JOSÉ ESPINOSA

Buenos Aires

Congreso; CAIQ2015 - VIII CONGRESO ARGENTINO DE INGENIERÍA QUÍMICA; 2015

Asociación Argentina de Ingenieros Químicos

La incorporación de la pervaporación en la producción de bioetanol en la forma de procesos híbridos en las etapas de fermentación y deshidratación ha sido discutida ampliamente por sus posibilidades de sinergia. El acoplamiento de membranas hidrofóbicas al fermentador presenta posibles mejoras en su desempeño especialmente para casos en los cuales el micro-organismo sufre de inhibición por alcohol. Entre las ventajas adicionales del proceso híbrido se destacan el aumento en la concentración de células de levadura y el uso de soluciones más concentradas de sustrato, además del cambio del modo de operación de discontinuo a continuo. La selección preliminar de membranas hidrofóbicas basada en información limitada es crítica dado que esta tarea es generalmente costosa en tiempo y recursos. La integración de la unidad de membranas hidrofílicas a una o más columnas de destilación en los denominados "procesos híbridos de separación? interesa también si se desea incrementar la eficiencia energética del proceso. En este trabajo, se propone tener en cuenta no sólo datos de flujo y selectividad de la membrana hidrofóbica sino también el proceso de purificación aguas abajo compuesto por una columna de destilación y una unidad de pervaporación hidrofílica. Mediante un enfoque de diseño conceptual se evaluó el desempeño de tres membranas hidrofóbicas (Pervap 4060, Pervatech PDMS y Vito PTMSP) sobre la base de estimaciones de costo entre otras variables estructurales y de operación. Sólo aquellas membranas que presenten las mejores cifras económicas serán candidatas a estudios posteriores.