Desarrollo de un método de pretratamiento termomecánico continuo con ácido sulfúrico diluido para la producción de etanol lignocelulósico a partir de bagazo de caña de azúcar

Simple item page
dc.contributor.advisorKafarov, Viatcheslav Victorovich
dc.contributor.advisorCastillo Monroy, Edgar Fernando
dc.contributor.advisorGarzón Fuentes, Laura Liliana
dc.contributor.authorMantilla Barbosa, Neila Milena
dc.date.accessioned2024-03-03T23:35:08Z
dc.date.available2017
dc.date.available2024-03-03T23:35:08Z
dc.date.created2017
dc.date.issued2017
dc.description.abstractLa biomasa lignocelulósica es una fuente atractiva de materia prima para producción de azúcares, que pueden ser convertidos en etanol a través de la fermentación de los azúcares hidrolizados de la celulosa y hemicelulosa contenida en la biomasa, para lo cual, es necesaria una etapa de pretratamiento que aumente la accesibilidad enzimática de la biomasa y no degrade los azúcares solubilizados. En busca de una alternativa eficiente y viable económicamente se desarrolló un método y un reactor de pretratamiento que en conjunto con la hidrólisis enzimática permiten solubilizar altas cantidades de glucosa y xilosa, sin degradarlas. El pretratamiento desarrollado logra combinar efectos físicos (térmicos y mecánicos) y químicos (ácido sulfúrico diluido) con operación en continuo en una sola etapa a baja severidad. En primer lugar, se investigó acerca del mejor tipo de refinación mecánica, utilizando molinos de discos y diferentes configuraciones de elementos de cizallamiento en un compounder, combinando estos pretratamientos mecánicos con el pretratamiento con ácido sulfúrico diluido a baja severidad en etapas separadas, seguidamente se elaboró el diseño del equipo de pretratamiento en base al tipo de molienda con mejores resultados en discontinuo. Una vez el equipo de pretratamiento fue fabricado, se realizó el comisionado y puesta en marcha del equipo donde se varió el flujo másico y la concentración de ácido sulfúrico diluido, se determinó el tiempo de residencia y se evaluaron los resultados de las etapas conjuntas de pretratamiento e hidrólisis enzimática. Con los datos obtenidos experimentalmente, se realizó una estimación tecno-económica del proceso global de producción de etanol, comparando el pretratamiento termomecánico desarrollado con un pretratamiento con ácido sulfúrico diluido con operación en continuo, como herramienta para la toma de decisiones con respecto a la optimización futura del pretratamiento desarrollado.
dc.description.abstractenglishLignocellulosic biomass is an attractive source of raw material for the production of sugars, which can be converted into ethanol through the fermentation of the hydrolyzed sugars contained in cellulose and hemicellulose of the biomass, so a pretreatment step is necessary to increases the enzymatic accessibility of the biomass without degraded the sugars. Looking for efficient and economically viable alternative, a method and a pretreatment reactor were developed with the aim that together with the enzymatic hydrolysis allow solubilizing high amounts of glucose and xylose, without degrading them. The pretreatment developed combines physical (thermal and mechanical) and chemical (dilute sulfuric acid) effects with continuous operation in a single stage at low severity. Firstly, were investigated the best type of mechanical refining, using disc mills and different configurations of shear elements in a compounder, combining these mechanical pretreatments with the pretreatment with dilute sulfuric acid at low severity in separate stages, then the design of the pretreatment equipment was elaborated based on the pretreatment combined with better results. Once the pretreatment equipment was manufactured, commissioning and start-up of the equipment were done. The mass flow and diluted sulfuric acid concentration were varied, the residence time was determined and the yields of the pretreatment and enzymatic hydrolysis stages. With the data obtained experimentally, a techno-economic estimation of the overall ethanol production process was made, comparing the thermomechanical pretreatment developed with a pretreatment with diluted sulfuric acid with continuous operation, as a tool to make decisions for the future optimization of the pretreatment developed.
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ingeniería Química
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/37556
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programDoctorado en Ingeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectPretratamiento
dc.subjectEtanol
dc.subjectEnergías Alternativas
dc.subjectHidrólisis Enzimática
dc.subjectReactor.
dc.subject.keywordPretreatment
dc.subject.keywordEthanol
dc.subject.keywordAlternative Energy
dc.subject.keywordEnzymatic Hydrolysis
dc.subject.keywordReactor.
dc.titleDesarrollo de un método de pretratamiento termomecánico continuo con ácido sulfúrico diluido para la producción de etanol lignocelulósico a partir de bagazo de caña de azúcar
dc.title.englishDevelopment of a method of pretreatment thermomechanical with continuous operation using diluted sulfuric acid to produce ethanol from sugarcane bagasse.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Name:
Carta de autorización.pdf
Size:
404.76 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
12.85 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Nota de proyecto.pdf
Size:
269.75 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
Doctorado en Ingeniería Química