Simulación de la deshidratación de bioetanol azeotrópico de la Planta Piloto de Alcohol de la FIQ-UNAP, mediante la plataforma de chemcad V.6.2

Abstract

En el primer capítulo del presente trabajo, se desarrolla el fundamento teórico de la destilación y sus distintas técnicas de deshidratación de etanol. Se define la volatilidad relativa y los valores de K que es una medida de la tendencia del componente a vaporizarse, se explica el comportamiento de las mezclas ideales y no ideales, como obedecen a las diferentes leyes, el efecto de la temperatura, presión, composición sobre estas sustancias; se explica las desviaciones del sistema ideal y la formación de azeótropos; también se explica los diferentes procesos de deshidratación del bioetanol azeotrópico. En el Capítulo II, se muestra la importancia de la simulación en el diseño y optimización de procesos químicos, habilidades necesarias para la simulación y su aplicación que no sólo es para diseñar procesos, sino también para modificar y monitorear procesos químicos de tal forma poder reducir los costos operativos; además se presenta una breve descripción del software a emplear y sus características como una poderosa herramienta de optimización de procesos químicos. En el Capítulo III, se representa los modelos que describen la columna de destilación y se desarrolla el modelo matemático generalizado de una columna, realizando balances de materia y energía, para mezclas binarias y para sistemas multicomponentes. En el Capítulo IV, se describe la destilación extractiva del bioetanol, sus pasos a seguir, las dificultades que se pueden presentar, las variables del proceso a tener en cuenta y las corrientes a controlar. En el capítulo V, se realiza la simulación, de acuerdo al objetivo del trabajo que es la deshidratación del bioetanol azeotrópico obtenido en la planta piloto de alcohol como materia prima, primero se construye el diagrama de flujo simulado, empleando los equipos que se indican en el trabajo, se introdujo los datos de ingreso en las corrientes de alimentación y en los equipos; posteriormente se ejecutó la simulación (después de varias iteraciones, hasta lograr los datos óptimos del proceso), logrando así un 99.98 % de recuperación del bioetanol , con una concentración de salida como producto de cabeza de la columna extractiva del 99.994 fracción mol, que era el objetivo general del presente trabajo.