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PROCESO PRODUCCI PROCESO PRODUCCI Ó Ó N N BIOETANOL BIOETANOL Presentado Por: David Fernando Tirado Ariza Ingeniero Químico Área de Biotecnología
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Proceso Bioetanol

Mar 08, 2015

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Page 1: Proceso Bioetanol

PROCESO PRODUCCIPROCESO PRODUCCIÓÓN N BIOETANOLBIOETANOL

Presentado Por: David Fernando Tirado ArizaIngeniero QuímicoÁrea de Biotecnología

Page 2: Proceso Bioetanol

DEFINICIONESDEFINICIONESGrados Grados BrixBrix: : Porcentaje en peso de sPorcentaje en peso de sóólidos (azlidos (azúúcares cares y no azy no azúúcares) disueltos en una solucicares) disueltos en una solucióón. Azn. Azúúcares: cares: Sacarosa, Glucosa y Fructosa. No azSacarosa, Glucosa y Fructosa. No azúúcares: cares: compuestos coloreados, impurezas.compuestos coloreados, impurezas.ART: AzART: Azúúcares Reductores Totales: Glucosa y cares Reductores Totales: Glucosa y Fructosa disponibles para la fermentaciFructosa disponibles para la fermentacióón.n.DifusiDifusióón: n: proceso mediante el cuproceso mediante el cuáál los azl los azúúcares cares presentes en la capresentes en la cañña pasan a formar una solucia pasan a formar una solucióón n acuosa (jugo) debido tanto a un rompimiento de la acuosa (jugo) debido tanto a un rompimiento de la ccéélula vegetal como a una diferencia en concentracilula vegetal como a una diferencia en concentracióón n cuando se alcanza un equilibrio.cuando se alcanza un equilibrio.

Page 3: Proceso Bioetanol

DEFINICIONESDEFINICIONESGrados Gay Grados Gay LussacLussac ((°°GLGL): Porcentaje en ): Porcentaje en volumen del etanol contenido en una solucivolumen del etanol contenido en una solucióón.n.Zafra: Periodo de corte y procesamiento de Zafra: Periodo de corte y procesamiento de cacañña, en las regiones da, en las regiones dóónde la cande la cañña, por a, por condiciones ambientales, no se produce todo condiciones ambientales, no se produce todo el ael añño.o.Cachaza: Torta de lodos que salen del proceso Cachaza: Torta de lodos que salen del proceso de clarificacide clarificacióón.n.Mosto: Jugo fermentado de la caMosto: Jugo fermentado de la cañña, contiene a, contiene alcohol, agua, azalcohol, agua, azúúcares, levaduras y sales.cares, levaduras y sales.

Page 4: Proceso Bioetanol

BASES DEL PROYECTOBASES DEL PROYECTO

Molienda: Definir Toneladas CaMolienda: Definir Toneladas Cañña Molida / a Molida / horahora

ProducciProduccióón de Alcohol: 480.000 n de Alcohol: 480.000 LtLt OH / DOH / Dííaa

% de Extracci% de Extraccióón: 95 % n: 95 % -- 95 %95 %

Eficiencia FermentaciEficiencia Fermentacióón: 85 % n: 85 % –– 88 %88 %

Eficiencia DestilaciEficiencia Destilacióón: 98 %n: 98 %

Page 5: Proceso Bioetanol

ESQUEMA GENERALESQUEMA GENERAL

Molienda Molienda óóDifusiDifusióónn

CaCaññaa

ClarificaciClarificacióónn

JugoJugo

F F ÁÁ B R I C AB R I C A

FermentaciFermentacióónn

DestilaciDestilacióónn

DeshidrataciDeshidratacióónn

D E S T I L E R I A D E S T I L E R I A

VinazasVinazas

MostoMosto

Jugo ClaroJugo Claro

CachazaCachazaA FiltraciA Filtracióón y Campon y Campo

Alcohol 96.0 %Alcohol 96.0 %

PasteurizaciPasteurizacióónn

JugoJugo

BagazoBagazoA CalderasA Calderas

Alcohol 99.7 %Alcohol 99.7 %

DesnaturalizaciDesnaturalizacióónn

BioetanolBioetanol

Page 6: Proceso Bioetanol

FFÁÁBRICABRICA

Molienda.Molienda.

PasteurizaciPasteurizacióón.n.

ClarificaciClarificacióón.n.

Page 7: Proceso Bioetanol

FFÁÁBRICABRICA

Molienda:Molienda:a) Preparacia) Preparacióón de n de CaCañña.a.b) Extraccib) Extraccióón.n.c) Generacic) Generacióón de n de EnergEnergíía.a.

Page 8: Proceso Bioetanol

FFÁÁBRICABRICAPasteurizaciPasteurizacióón:n:

a) Calentamiento.a) Calentamiento.

b) b) FlasheoFlasheo..

Page 9: Proceso Bioetanol

FFÁÁBRICABRICAClarificaciClarificacióón:n:a) Preparacia) Preparacióón de n de Floculante.Floculante.

b) Clarificacib) Clarificacióón.n.

c) Filtracic) Filtracióón de n de CachazaCachaza

Page 10: Proceso Bioetanol

D E S T I L E R I A D E S T I L E R I A

FermentaciFermentacióón.n.

DestilaciDestilacióón.n.

Page 11: Proceso Bioetanol

FermentaciFermentacióónn

ÁÁcidocidoAguaAgua

NutrientesNutrientes LevaduraLevadura

SemilleroSemillero

JugoJugo

Jugo DiluidoJugo Diluido

CO2CO2

Alcohol aAlcohol adestilacidestilacióónn

Cuba Cuba MadreMadre

Cuba deCuba deFermentaciFermentacióónn

TanqueTanqueRecepciRecepcióónn

de Jugode Jugo

TanqueTanqueDe De

DiluciDilucióónn

AguaAgua

JugoJugo

Pie de LevaduraPie de Levadura

Pie

de C

uba

Mad

rePi

e de

Cub

a M

adre

ÁÁcidocido

PenicilinaPenicilina

PenicilinaPenicilina

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DestilaciDestilacióónn

Columna de Mosto:Columna de Mosto:a) Alcohol 50 a) Alcohol 50 °°GLGLb) Vinazasb) Vinazas

Columna Rectificadora:Columna Rectificadora:a) Alcohol 96 a) Alcohol 96 °°GLGLb) Cabezas y colas (Flemazas)b) Cabezas y colas (Flemazas)

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ConcentraciConcentracióónnDestilaciDestilacióón n AzeotrAzeotróópicapica::CiclohexanoCiclohexano

DestilaciDestilacióón n ExtracticaExtractica::MonoetilenglicolMonoetilenglicol

FiltraciFiltracióón:n:Tamices molecularesTamices moleculares

Page 15: Proceso Bioetanol

DestilaciDestilacióón n AzeotrAzeotróópicapica

Page 16: Proceso Bioetanol

DestilaciDestilacióón Extractivan Extractiva

Page 17: Proceso Bioetanol

FiltraciFiltracióón Tamices n Tamices MolecularesMoleculares

Page 18: Proceso Bioetanol

DesnaturalizaciDesnaturalizacióónn

AdiciAdicióón de cierto porcentaje de n de cierto porcentaje de gasolina al etanol anhidro, con el fin gasolina al etanol anhidro, con el fin de que su destino sea ser de que su destino sea ser combustible.combustible.

Page 19: Proceso Bioetanol

Control MicrobiolControl MicrobiolóógicogicoJugo – Mieles – Agua - Lagunas:

Biocidas:Biocidas:Jugo y Mieles.Jugo y Mieles.Agua de Proceso (Materia Prima):Agua de Proceso (Materia Prima):Potable Potable –– Planta Tratamiento Agua.Planta Tratamiento Agua.Agua de Servicio:Agua de Servicio:VacVacíío o –– Libre de microorganismos Libre de microorganismos que afecten tuberque afecten tuberíías.as.Lagunas de oxidaciLagunas de oxidacióón.n.

Page 20: Proceso Bioetanol

Control MicrobiolControl MicrobiolóógicogicoIndicadores de Contaminación Fermentación:

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Control MicrobiolControl MicrobiolóógicogicoTipos de Contaminantes:

Bacterias Bacterias GramGram (+):(+):Productoras Productoras ÁÁcido Lcido LáácticocticoBacterias Bacterias GramGram ((--):):Oxidan el Etanol a Oxidan el Etanol a áácido accido acééticoticoBacterias Coliformes:Bacterias Coliformes:Producen Producen áácido a partir de glucosacido a partir de glucosaLevaduras Salvajes:Levaduras Salvajes:Compiten por nutrientes y no producen etanol.Compiten por nutrientes y no producen etanol.Levaduras Asesinas:Levaduras Asesinas:Productoras de toxinas fatales para otro tipo de Productoras de toxinas fatales para otro tipo de levaduras.levaduras.

Page 22: Proceso Bioetanol

GRACIASGRACIAS