Fraccionamiento de acetatos de glicerina mediante tecnología supercrítica

FORTUNATTI MONTOYA, MARIANA; SANCHEZ, FRANCISCO A.; HEGEL, PABLO E.; PEREDA, SELVA

Carlos Paz

Congreso; IV Reunión interdisciplinaria de tecnología y procesos químicos (RITEQ 2018); 2018

Universidad Nacional de Córdoba

La esterificación de glicerina con ácido acético es una alternativa tecnológica interesante para el aprovechamiento y valorización integral de la glicerina excedente en la industria del biodiesel, así como del ácido acético obtenido por fermentación de la biomasa. Esta reacción produce acetatos de glicerina: Monoacetin (MA), Diacetín (DA) y Triacetin (TA), productos de valor agregado por su aplicación en combustibles como anti-detonante, en la industria alimenticia como endulzante o emulsificante, y con variados usos incluso en productos cosméticos (Lynch y Bailey, 1995). Si bien es posible comercializar la mezcla de estos compuestos, el producto bruto obtenido en la reacción posee poco valor en el mercado (Rastegari y Ghaziaskar, 2015), así en esta vía tecnológica, el fraccionamiento y la purificación de los distintos acetatos son una etapa clave del proceso de valorización. En este trabajo se estudia en forma experimental el fraccionamiento de acetatos de glicerina utilizando dióxido de carbono supercrítico. Esta tecnología de separación es de última generación, ha alcanzado grado industrial en aplicaciones alimenticias (Temelli, 2009), y está siendo estudiada para la obtención de extractos de valor agregado en laboratorios cosmético/farmacéuticos (Rovetto y Aieta, 2017). Entre las ventajas con que cuenta esta tecnología vale la pena resaltar que el solvente (CO2) es inocuo, por cuanto no contamina el producto procesado, así mismo, la tecnología trabaja a bajas temperaturas lo que evita la degradación térmica de los productos, y también permite procesar líquidos viscosos puesto que la disolución de CO2 supercrítico en el producto líquido baja notablemente la viscosidad y tensión superficial (Brignole y Pereda, 2014).Estudios previos de modelado termodinámico, realizados con el modelo a contribución grupal GCA-EOS (Fortunatti-Montoya et al. 2018), muestran que sería factible efectuar el fraccionamiento de los acetatos de glicerina utilizando tecnología supercrítica. Predicciones de distintos escenarios de fases efectuadas con GCA-EOS indican que mezclas de MA, DA y TA podrían fraccionarse con CO2 líquido o supercrítico operando en un rango de presión y temperatura de entre 90 bar a 130 bar y 293 K a 333 K, respectivamente. El objetivo principal de este trabajo es evaluar experimentalmente el fraccionamiento de mezclas comerciales de MA, DA y TA utilizando CO2 supercrítico en la ventana operativa propuesta en estudios previos. También se evalúa como objetivo complementario la influencia de la presencia minoritaria de glicerina en el producto a fraccionar, ya que este reactivo normalmente se encuentra en exceso en el proceso y luego se debe fraccionar y reciclar al reactor. A tal fin, se efectuaron ensayos de extracción con CO2 supercrítico de una mezcla comercial de TA (18.6 % g/g), DA (45.1 % g/g), MA (31.3 % g/g), y glicerina (GLY; 5 % g/g) en una columna rellena de alta presión de escala banco. Se evaluaron rendimientos netos, así como la recuperación de los distintos productos en función de la masa de solvente utilizada en la experiencia.