Summary: | El bioetanol se ha convertido en el biocombustible líquido más producido en el mundo y en Ecuador se permite su mezcla con gasolina hasta en un 10%. En este país los recursos biomásicos son abundantes y una muestra son los residuos de cacao, cuya producción ha aumentado año con año debido a su creciente demanda en el mercado internacional.
El objetivo de este trabajo es simular el proceso de producción de bioetanol anhidro a partir de mucílago de cacao CCN-51, residuo agrícola con una alta concentración de azúcares fermentables. Se usó el software Aspen Plus® para simular los procesos de fermentación, recuperación, destilación, rectificación y deshidratación de una planta piloto. Se calculó una capacidad de 1000 litros de mucílago por semana. Estudios previos caracterizaron la materia prima determinando concentración de azúcares, cinética de fermentación y tecnologías de deshidratación. Se utilizó el método termodinámico NRTL y el esquema tecnológico basado en el proceso de producción de etanol a partir de caña de azúcar. Se utiliza dos modelos para la fermentación: uno para invertir sacarosa, y otro para fermentar glucosa y fructosa, usando una conversión del 99% en 47 horas. Se diseñó una columna da absorción para recuperar con agua el 98% del etanol de la corriente de ventilación del reactor. Obteniendo valores de reflujo, número de etapas y etapa de alimentación con el modelo de DSTWU, se logró simular una columna de destilación con 9 etapas que concentra el etanol de 16% a 70% v/v y otra de rectificación con 27 etapas que concentra hasta el 92% v/v. Luego, se modeló la destilación extractiva con glicerina, usando una relación 3:1 en una columna de 2 etapas para obtener etanol al 97,54% v/v y un lecho de adsorción simulado en Aspen Adsorption® obtuvo etanol al 99,6% v/v. Finalmente, se hizo una evaluación económica con el software para estimar costes de capital.
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