VIII Simposio Internacional de Química y Ciencias Farmacéuticas

SIIQ

XIII Conferencia "La Ingeniería Química: Desarrollo, potencialidades y sus retos"

Simulación de procesos como herramienta para el análisis de un modelo de economía circular en destilerías

Resumen

Introducción: El estudio de alternativas para el tratamiento de las vinazas y su implementación permite apostar por una industria integrada y sostenible basada en un modelo de economía circular con la utilización de recursos propios y residuos de la producción. Objetivo: Evaluar, mediante la simulación de procesos, propuestas tecnológicas que tributan a un modelo de economía circular en el proceso de producción de etanol. Materiales y Métodos: Se empleó el simulador Aspen Hysys v10.0 para la obtención de los modelos de simulación. Se evaluaron cinco alternativas de tratamiento de vinazas: 1) concentración e incineración-generación de electricidad, 2) digestión anaerobia-generación de electricidad, 3) desalinización, 4) secado y 5) producción de levadura torula-digestión anaerobia-generación de electricidad. Para la estimación de las propiedades los paquetes seleccionados fueron: Lee-Kesler-Plöcker y NBS Steam, NRTL-Ideal, Peng-Robinson-Stryjer-Vera y NBS Steam, NRTL-Ideal, NRTL-Peng Robinson respectivamente. Resultados y Discusión: La alternativa 1 permite suplir la demanda de vapor y de electricidad de la destilería y la obtención de cenizas fertilizantes. La alternativa 2 posibilita suplir también la demanda de electricidad y reducir la DQO de la vinaza en un 78 % aproximadamente. Las alternativas 3 y 4 propician ingresos por la venta de alimento animal y fertilizantes. En el caso de la alternativa 5, se produce levadura torula como alimento animal y la electricidad neta producida representa un 91,58 % del consumo de electricidad del proceso. Conclusiones: Los modelos de simulación obtenidos permiten el estudio de esquemas integrados que contribuyen a la sostenibilidad del proceso de producción de etanol.

Abstract

Introduction: The study of alternatives for the treatment of vinasses and their implementation allows us to bet on an integrated and sustainable industry based on a circular economy model with the use of their resources and production waste. Objective: Evaluate by processes simulation, technological processes proposals that contribute to a circular economy model in the ethanol production process. Materials and Methods: Aspen Hysys v10.0 simulator was used to obtain the simulation models. Five treatment alternatives for vinasses were evaluated: 1) concentration and incineration-electricity generation, 2) anaerobic digestion-electricity generation, 3) desalination, 4) drying and 5) Torula yeast production-anaerobic digestion-generation of electricity. For the estimation of the properties the selected packages were: Lee-Kesler-Plöcker and NBS Steam, NRTL-Ideal, Peng-Robinson-Stryjer-Vera and NBS Steam, NRTL-Ideal, NRTL-Peng Robinson respectively; validation was performed with data reported in the literature for each case. Results and Discussion: Alternative 1 makes it possible to supply the demand for steam and electricity from the distillery and to obtain fertilizer ashes. Alternative 2 makes it possible to also supply the demand for electricity and reduce the COD of the vinasse by approximately 78%. Alternatives 3 and 4 provide income from animal feed and fertilizers. In the case of alternative 5, torula yeast is produced as animal feed and the net electricity produced represents 91.58% of the electricity consumption of the process. Conclusions: The simulation models obtained allow the study of integrated schemes that contribute to the sustainability of the ethanol production process.