INFLUENCIA DE LAS CONDICIONES DE OPERACIóN EN VMD Y SGMD PARA LA RECUPERACIóN DE ETANOL DE SOLUCIONES ACUOSAS↓INFLUêNCIA DAS CONDI??ES DE OPERA??O EM VMD E SGMD PARA A RECUPERA??O DE ETANOL DE SOLU??ES AQUOSAS

摘要

Este trabajo se enfoca en la Destilación con Membranas con Vacío (VMD, por sus siglas en inglés) y con Gas de Arrastre (SGMD, por sus siglas en inglés) como técnica para separar el etanol de soluciones acuosas. La VMD fue estudiada utilizando condiciones moderadas de temperatura (30, 40 y 50°C) y presión (0.11, 0.20 y 0.30 atm), mientras que la SGMD fue estudiada a temperaturas de 50 y 70°C y flujos de aire de 10x10-6 y 20x10-6 m3·min-1. Las técnicas fueron estudiadas experimentalmente usando soluciones etanol:agua preparadas y caldos de fermentación, ajustando la concentración de etanol al 10% p/p. Bajo estas condiciones de operación y utilizando soluciones etanol:agua preparadas, se obtuvieron flux totales promedio de 22.61 y 1.6 kg·m-2·h-1, y factores de concentración de 2.3 y 1.7 para VMD y SGMD, respectivamente. Para el caso de los caldos de fermentación, se obtuvieron flux totales promedio de 17.66 y 0.9 kg·m-2·h-1, y factores de concentración de 1.8 y 1.9 para VMD y SGMD, respectivamente. El impacto del ensuciamiento también fue estudiado, encontrando un efecto significativo de la presión (de vacío) para la técnica VMD; principalmente debida a la presencia de biomasa en la solución. Pruebas experimentales muestran que aplicando ciclos de presurización/despresurización se disminuye el ensuciamiento de la membrana, estabilizando el flujo y la concentración en el permeado. Mientras para la configuración SGMD, el impacto del ensuciamiento fue considerablemente menor.↓Este trabalho está focado na Destila??o com Membranas em Vácuo (VMD em inglês) e com Gás de Arrastre (SGMD, em inglês) como técnica para a separa??o do etanol de solu??es aquosas. A VMD foi estudada utilizando condi??es moderadas de temperatura (30, 40 e 50°C) e press?o (0.11, 0.20 e 0.30 atm), enquanto a SGMD foi estudada em temperaturas de 50 e 70°C e fluxos de ar de 10x10-6 e 20x10-6 m3·min-1. As técnicas foram estudadas de forma experimental utilizando solu??es etanol:água preparadas e caldos de fermenta??o, ajustando a concentra??o de etanol a 10% w/w. Sob estas condi??es de opera??o e utilizando solu??es etanol:água preparadas, conseguimos obter flux totais médios de 22.61 e 1.6 kg·m-2·h-1, e fatores de concentra??o de 2.3 e 1.7 para VMD e SGMD, respectivamente. No caso dos caldos de fermenta??o, obtivemos flux totais médios de 17.66 e 0.9 kg·m-2·h-1, e fatores de concentra??o de 1.8 e 1.9 para VMD e SGMD, respectivamente. O impacto da incrusta??o também foi estudado, encontrando um efeito significativo da press?o (de vácuo) para a técnica VMD; principalmente, causada pela presen?a de biomassa na solu??o. Provas experimentais mostram que aplicando ciclos de pressuriza??o/despressuriza??o diminuímos a incrusta??o da membrana, estabilizando o fluxo e a concentra??o no permeado. Enquanto que para a configura??o SGMD, o impacto da incrusta??o foi consideravelmente menor.