Tesis Magíster
Separación de productos de fermentación abe mediante extracción supercrítica complementada con un contactor de membranas
Autor
Cabezas-Cornejo, René Andrés
Institución
Resumen
El objetivo de este trabajo implica la caracterización teórica y experimental de la transferencia de materia en la extracción supercrítica de compuestos orgánicos volátiles, desde una solución acuosa, utilizando un contactar de membranas de fibras huecas. El sistema en estudio involucra la extracción de los compuestos de fermentación ABE (acetona, butanol y etanol), desde una solución acuosa diluida mediante una fase de gas denso formado por CO2 supercrítico.La extracción fue desarrollada util izando un contactar monofibra encondiciones estacionarias. La solución acuosa con 500 ppm de cada uno de lostres solutos: acetona, butanol y etanol, fue contactada con una fase de CO2 a40°C, en un rango de presiones de 70 a 90 bar, para las fases a distintos caudales de operación en configuración contracorriente. Los resultadosexperimentales permitieron comprobar la factibilidad de usar CO2 denso comosolvente de extracción, obteniéndose eficiencias de extracción máximas de70%, 50% y 27% para la acetona, butanol y etanol respectivamente. Bajo ciertas condiciones de operación (P=90 bar y caudal de solución acuosa >0,5mL/min), se observó un efecto fluidodinámico, no reportado previamente.Paralelamente, se propuso un modelo matemático de transferencia de masa basado en la teoría de resistencias en serie, con el fin de predecir el proceso de transporte a través de la membrana. El efecto de las variables de operación sobre el flujo de transferencia de materia de los compuestos ABE, sedeterminó estadística y fenomenológicamente, siendo el caudal de la solución acuosa y la presión los más influyentes. El análisis de los resultados experimentales, dejó en evidencia un efecto sinérgico entre el aumento de la presión y del caudal de alimentación, lo que genera la humectación parcial de los poros de la membrana, modificando la distribución de de las resistencias y generando una disminución de los flujos de transferencia. PFCHA-Becas Magister en Ciencias de la Ingeniería Mención Ingeniería Química 191p. PFCHA-Becas TERMINADA