Optimización de un proceso de recuperación y purificación de ácido succínico producido por métodos fermentativos

Abstract

La separación de ácidos carboxílicos presentes en los procesos fermentativos, implica un reto importante para la ingeniería de procesos. Lo anterior se debe a la similitud de las propiedades moleculares y químicas de este tipo de sustancias, lo cual dificulta la separación de estas especies. Este estudio presenta la simulación y optimización de un proceso de extracción reactiva para la separación y purificación de ácido succínico, producido por métodos fermentativos utilizando tres diferentes cepas de E. coli modificadas genéticamente. El problema de optimización se planteó con el fin de maximizar la recuperación de ácido succínico y con base en limitaciones operacionales, modificando la temperatura y la presión de operación del equipo de destilación flash. Así se encontró que, con la optimización, la segunda cepa ofrece los mejores resultados en términos económicos, alcanzando un porcentaje de pureza y de recuperación del 99% y 93,21% respectivamente. En cuanto a las variables económicas, se encontró que la utilidad bruta presenta un incremento del 8,36% en comparación al escenario sin optimización para la cepa dos

"The separation of carboxylic acid present in fermentation processes represents an important challenge to process engineering. This is due to the similarities between the molecular and chemical properties in these type of substances, which difficult the separations of these fluids. This study presents the simulation and optimization of a reactive extraction process for the separation and purification of succinic acid, produced by fermentation using three different strains of genetically modified E. coli. The optimization problem was established by varying the operating temperature and pressure of the flash distillation unit. In this way, it was found that with the optimization, the second strain offers the best economical results, achieving a purity and yield of 99% and 93.21% respectively. In regards to the economic variables, it was found that the gross profit presented an increase of 8.36% in comparison to the second strain un-optimized scenario."--Tomado del Formato de Documento de Grado