Optimización de separaciones por destilación molecular

LAORETANI DANIELA S.; IRIBARREN OSCAR A.

Buenos Aires

Congreso; VIII Congreso Argentino de Ingeniería Química; 2015

Asociación Argentina de Ingenieros Químicos

La destilaciónmolecular o destilación de camino corto, es una destilación a muy alto vacio queentonces permite operar a temperaturas más bajas. Esto permite el tratamientode compuestos termosensibles como vitaminas liposolubles, ácidos grasos libres,etc.. Además, el elevado vacio permite separar componentes de punto deebullición cercanos con más facilidad porque el cociente entre tensiones devapor es mayor a medida que disminuye la presión de operación. Otra ventaja esque la separación se realiza con tiempos cortos de residencia en el evaporador,siendo esto muy atractivo a la hora de cuidar la calidad de compuestostermolábiles. Este es el proceso que se implementa a nivel industrial para laconcentración de vitamina E de fuentes naturales.Dependiendo de lasvariables operativas y de los compuestos a separar, una sola etapa de separaciónen ocasiones resulta insuficiente para obtener el o los productos deseados, conun buen rendimiento. Este bajo rendimiento de separación está asociado a que nose genera ebullición de los componentes, esto hace que la transferencia decalor sea más lenta comparada con la destilación convencional.El objetivo delpresente trabajo fue optimizar una estructura de reciclo de corrientes en unproceso de destilación molecular con más de una etapa de separación, tomando elproceso de concentración de vitamina E del residuo de desodorización de aceitede soja como caso de estudioPara esto se implementóun modelo sencillo para representar la separación de componentes mediante unaetapa de destilación molecular. Luego se generó una superestructura de procesosque involucra más de una etapa para obtener el producto deseado, con diferentesalternativas de reciclo de corrientes entre etapas. Y finalmente se utilizó elmodelo para optimizar la performance económica de la superestructura.  Los resultados obtenidospermiten realizar una comparación entre utilizar una y varias etapas deseparación por destilación molecular. Con dos etapas de separación y laoptimización de la estructura del reciclado de las corrientes intervinientes enel proceso se logra obtener el producto deseado en especificación, con unamejor performance económica. Con solo adicionar una etapa más al proceso selogra obtener un importante mayor rendimiento de producto siendo 10 kg/h parauna etapa de separación mientras que para dos etapas es 16.5 kg/hr ambos parauna alimentación de 40 kg/h.La performanceeconómica del nuevo proceso propuesto muestra ser atractiva como resultado de sumejor rendimiento. El proceso puede ser implementado en modo campaña únicarequiriendo dos equipos de menor tamaño, o en dos campañas en las que serealizan consecutivamente las separaciones en un mismo equipo de mayor tamaño