OBTENCIÓN DEL MODELO DINÁMICO DE UNA COLUMNA DE DESTILACIÓN PARA LA CONCENTRACIÓN DE BIOETANOL

Ari García Aguirre, Christopher Gabriel Vieyra Navarro, César Augusto Nava Arriaga, Isaac Gael Vite Cervantes, Karla Yadira Cervantes Quintero, Salvador Hernández Castro, Héctor Hernández Escoto, María Dolores López Ramírez

Resumen


El uso de combustibles fósiles contribuye de manera significativa a la generación de gases de efecto invernadero, por lo que se estudian fuentes alternas de energía como los biocombustibles tales como el bioetanol. Este puede ser obtenido a partir de residuos lignocelulósicos y utilizado como sustituto de la gasolina. Sin embargo, para que pueda ser empleado debe tener una pureza mayor o igual al 99.5% wt, la cual no es posible alcanzar mediante destilación simple debido al azeótropo presente en la mezcla etanol-agua obtenida después de la fermentación. Por lo tanto, el proceso de purificación requiere de una etapa de preconcentración seguida de una destilación extractiva. La columna preconcentradora presenta un alto costo energético debido a la gran cantidad de agua que debe ser removida, en consecuencia, es necesario desarrollar procedimientos de arranque y operación efectivos que garanticen una operación estable y eficiente con un consumo energético mínimo. Así, este trabajo se enfoca en obtener las funciones de transferencia en el espacio de Laplace que describen cómo varía la composición de la mezcla en la columna preconcentradora ante los cambios en la carga térmica y la relación de reflujo, a partir de datos experimentales. Estas funciones de transferencia constituyen el modelo dinámico de la columna preconcentradora y servirán como base para el estudio de diferentes técnicas de diseño y sintonización de sistemas de control.

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