Estudio del equilibrio de extracción liquido - líquido para la separación de ácido acrílico producido a partir de biomasa

Abstract

La obtención de ácido acrílico a través de recursos renovables de la biomasa tiene que ser complementada por un proceso de separación igualmente limpio, como es el caso de la extracción líquido-líquido. Esta puede ser favorecida por la utilización de un solvente que presente alta selectividad y rendimiento. Para el análisis de estos solventes es indispensable entender el ELL formado con las mezclas para poder proceder a la purificación y permitir la construcción de plantas virtuales y la realización de simulaciones computacionales. Con el objetivo de estudiar y obtener diagramas de fases de equilibrio líquido-líquido (ELL) usando diferentes solventes y sales, para verificar su influencia en la solubilidad del sistema y analizar el efecto en el rendimiento de la extracción del ácido acrílico producido a partir de biomasa; el Laboratorio de Desarrollo de Procesos de Separación (LDPS) de la Universidad Estatal de Campinas (UNICAMP/Brasil) estableció una metodología para determinar datos de ELL para sistemas ternarios del tipo ácido acrílico + agua y los siguientes solventes: diisopropil éter, isopropil acetato, 4-metil-2-pentanona y 2-etil-1-hexanol; además del levantamiento de datos de ELL de los sistemas cuaternarios: ácido acrílico + agua + diisopropil éter + sal y ácido acrílico + agua + isopropil acetato + sal usando como sales MgCl2 y CaCl2 de concentraciones de 5 % y 7.5%, respectivamente. Los experimentos fueron realizados en celdas de equilibrio, manteniendo el sistema a 250 C y presión atmosférica. El ácido Acrílico fue cuantificado por Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia (CLAF), el agua por titulación potenciométrica de Karl Fischer, las sales por gravimetría y el solvente por diferencia del balance de masa. Los resultados encontrados permitieron construir curvas de solubilidad, selectividad y coeficiente de distribución así como estimar parámetros de interacción molecular para los modelos UNIQUAC, NRTL y NRTL Electrolítico, por medio del SOFTWARE ASPEN PLUS.