Estudio del método de destilación membranaria con gas de arrastre para separación de etanol de mezclas acuosas

Abstract

Este trabajo estudió la destilación por membranas con gas de arrastre (SGMD), como técnica promisoria para la integración del proceso de separación y fermentación en la industria del Bioetanol. La técnica de destilación membranaria con gas de arrastre se estudió a diferentes temperaturas (50 y 70 °C) y caudales de aire de arrastre (10 y 20 cm3.min-1). Estos estudios se realizaron utilizando soluciones acuosas ideales y mostos fermentados (temperatura de 70 °C y un caudal de aire de arrastre de 20 cm3.min-1), como solución alimento, todas al 10% p/p de etanol. Bajo estas condiciones se obtuvieron un flux total promedio de 1,6 kg.m-2.h-1 utilizando soluciones ideales y 0,96 kg.m-2.h-1 para mostos fermentados, con un factor de concentración promedio de 1,7 y 1,92, respectivamente. Las pruebas realizadas con mostos fermentados (soluciones reales), evidencian la capacidad para evitar la colmatación aumentando el caudal de alimento. Se realizó la comparación de las configuraciones SGMD y VMD (destilación membranaria al vacío). Con lo cual se concluyó que la ausencia de colmatación en la configuración SGMD (principal característica de selección) le da ventaja sobre la técnica VMD (según Barón, 2012, esta técnica presenta colmatación significativa). El diseño muestra que para un sistema fermentativo (para producción de etanol) de un volumen de 10 m3 se necesitan un promedio de 7 módulos comerciales (marca TARGA®) para la separación por SGMD; cuyo volumen no superaría 0,8 m3.