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2.1. AUTOR .................................................... 
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........................................................................................ 5 2.2 DEFINICIONES ........................................................................................... 5 2.3 PROCESOS DE PRODUCCION DEL ETANOL ......................................... 6 2.4 PRINCIPALES VENTAJAS EN LA UTILIZACION DE TAMICES MOLECULARES EN LA OBTENCION DEL ALCOHOL ANHIDRO«««««9 2.5 PRODUCTIVIDAD ESPERADA SEGÚN LAS MATERIAS PRIMAS UTILIZADAS ................................................... 
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 Material de Estudio................................................................................ 18 6.2 Métodos y Técnicas .............................................................................. 18 "
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Diseño de una planta para la obtención de alcohol anhidro a través de tamices moleculares a partir de etanol en Casa Grande - la libertad. 


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&( Oscar Aredo Rubio Consuelo Avila Quezada 
 (( ING. Walter Moreno Eustaquio Profesor de la facultad de ingeniería química




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Departamento :

Ingeniería Química

Sección

Operaciones Unitarias

:

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*,)( Recopilación de información bibliográfica

02 meses

Elaboración y selección de instrumentos

03 meses

Recolección de datos

02 meses

Análisis de resultados

03 meses

Redacción del informe

02 meses


 

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" Actualmente el biocombustible más importante es el etanol, producto 100% renovable obtenido a partir de cultivos bioenergéticos y biomasa. El etanol carburante es utilizado para oxigenar la gasolina, permitiendo una mejor oxidación de los hidrocarburos y reduciendo las emisiones de monóxido de carbono, compuestos aromáticos y compuestos orgánicos volátiles a la atmósfera 67
El uso de alcohol etílico como combustible no genera una emisión neta de CO2 sobre el ambiente debido a que el CO2 producido en los motores durante la

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combustión y durante el proceso de obtención del etanol, es nuevamente fijado por la biomasa mediante el proceso de fotosíntesis.

El proceso de obtención de etanol a partir de caña de azúcar comprende la extracción del jugo de caña (rico en azúcares) y su acondicionamiento para hacerlo más asimilable por las levaduras durante la fermentación. Del caldo resultante de la fermentación debe separarse la biomasa, para dar paso a la concentración del etanol mediante diferentes operaciones unitarias y a su posterior deshidratación, forma en que es utilizado como aditivo oxigenante.

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Esquema para la producción de etanol carburante a partir de caña de azúcar.


  


 
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" € ',:',.&(.'0 este término se refiere al alcohol etílico para uso exclusivo de equipos o vehículos motorizados 67
Las combinaciones del EA (etanol anhidro), como aditivo para la gasolina, reciben los siguientes nombres: a. E5: Mezcla de la gasolina sin plomo tetraetílico (PTE) con 5% de EA, b. Gasohol (E10): Mezcla que contiene 90% de gasolina sin PTE y 10% de EA y c. Alconafta (E15): Mezcla que contiene 85% de gasolina sin PTE y 15% de EA. En este trabajo, el alcohol etílico deshidratado es considerado como el EA y también es el usado como aditivo para la gasolina (alcohol combustible). € ;',&'0Los tamices moleculares son materiales granulares rígidos de forma esférica o cilíndrica elaborados a partir de aluminosilicatos de potasio. La adsorción de agua empleando tamices moleculares ha sido la tecnología que más se ha desarrollado en los últimos años en la industria del alcohol carburante para deshidratar el etanol y que ha venido reemplazando a la destilación azeotrópica.

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 El etanol rectificado (95° GL) es precalentado en un intercambiador, que utiliza como fluido de calentamiento, etanol anhidro vaporizado (obtenido por el fondo del tamiz), luego de ser sometido a este precalentamiento pasa a un tanque flash donde se vaporiza con ayuda de vapor a baja presión (20 psig), para luego ingresar a un segundo intercambiador donde se sobrecalienta haciendo uso de vapor de presión media (55 psig), para finalmente hacer su ingreso por la parte superior a los tamices, aquí las moléculas de agua quedan adheridas, mientras que el etanol atraviesa el tamiz y sale por el fondo, con una composición de 99.9°GL, adoptando así el nombre de etanol anhidro. Los tamices trabajan en forma cíclica y alternada, es decir mientras uno deshidrata, el otro regenera, durando pocos minutos el cambio de funcionalidad. La regeneración tiene como finalidad remover el agua que queda adherida en los tamices, para esto se utiliza una fracción del etanol anhidro obtenido por el fondo del tamiz (que esta deshidratando), este etanol anhidro ingresa por la base del tamiz y sale por el tope del mismo arrastrando consigo el agua que estuvo adherida, para esta operación hacemos uso de un alto vacio el que facilita el ascenso de los vapores alcohólicos que salen por la parte superior arrastrando el agua, esta mezcla rica en agua es condensada y posteriormente precalentada en otro intercambiador que también utiliza el producto vaporizado como medio de

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calentamiento, finalmente es enviada a una columna de regeneración provista de un reboiler (que también utiliza el producto vaporizado como medio calefactor), aquí en la columna se concentra hasta alcanzar la composición de etanol rectificado para luego retornar al vaporizador, mientras que el agua es eliminada por los fondos con una concentración inferior a 500ppp de etanol. Por su parte el etanol anhidro obtenido se condensa y enfría a lo largo de su trayectoria, para finalmente ser almacenado.   

  
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Etapas en la producción de etanol anhidro.



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Etapa De Deshidratación Con Tamices Moleculares Capacidad: 300 000 L/d. Eficiencia de deshidratación: 99.5 %. "
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 € .'( El etanol, al ser un oxigenante de las gasolinas, mejora su octanaje de manera considerable, lo que contribuye a la reducción de la contaminación y a reducir los gases causantes del efecto invernadero. Al ser un aditivo oxigenante, el etanol también remplaza a aditivos nocivos para la salud humana, como el plomo y el MTBE, los cuales han causado el incrementado de porcentaje de personas afectadas por cáncer (MTBE) y la disminución de capacidades mentales, especialmente en niños (plomo).

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", Ciclo del carbono y el impacto ambiental € *1,(Al ser renovable y producido localmente, el etanol permite disminuir la dependencia del petróleo, lo que mejora la seguridad energetica de nuestro país, esto es aun más importante para los para nuestro país debido a que no somos potencia en producción de petróleo. .'" balance energético caña de azúcar. c

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 Energia producida

567.900kcal/t de caña de azucar

Energía utilizada

50.7002 kcal/t de caña de azucar

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