Process integration and control tied to economic optimization in biobutanol synthesis

Diferentes esquemas de destilación integrados térmicamente fueron propuestos, y evaluados para la separación de butanol o etanol en el ambiente de simulación. Los requerimientos energéticos y las emisiones obtenidas de CO2 de los esquemas propuestos en este trabajo están entre los más bajos encontra...

Full description

Autores:
Grisales Díaz, Victor Hugo
Tipo de recurso:
Doctoral thesis
Fecha de publicación:
2016
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/57737
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/57737
http://bdigital.unal.edu.co/54125/
Palabra clave:
62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering
Optimización
Intensificación de procesos
Destilación
Fermentación ABE
Modelo cinético
Biobutanol - producción
Optimization
Process integration
Distillation
ABE fermentation
Kinetic model
Biobutanol - production
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openAccess
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Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
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description Diferentes esquemas de destilación integrados térmicamente fueron propuestos, y evaluados para la separación de butanol o etanol en el ambiente de simulación. Los requerimientos energéticos y las emisiones obtenidas de CO2 de los esquemas propuestos en este trabajo están entre los más bajos encontrados en la literatura para la producción de butanol. Esquemas de destilación doble-efecto o integración de calor de columnas de alta y baja presión son la opción más económica con requerimientos energéticos entre 30-40% más bajos que los sistemas convencionales. La mejor configuración para la producción de acetona, butanol y etanol fue seleccionada mediante la optimización de sistemas integrados de reacción híbridos. Los reactores integrados con separación alcanzaron requerimientos energéticos totales mayores a los esquemas de separación externa integrados térmicamente. Sin embargo, reactores integrados fueron preferibles porque reducen el consumo de agua y el tamaño del reactor en más de tres y dos veces, respectivamente. Un sistema de reacción y extracción de los inhibidores producidos en la fermentación y en el pretratamiento, fue la opción más económica de producción a partir de lignocelulosa. El esquema y las condiciones óptimas de operación fueron seleccionados para facilitar el control del proceso a condiciones óptimas económicamente
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