Utilización de un programa de simulación de procesos para reducir el consumo de vapor en un proceso de destilación.

Abstract

En este proyecto se utilizó el software de simulación PRO II para mejorar la eficiencia energética de un proceso de fabricación de etanol a partir de melaza de azúcar. Para conocerlo y poder simularlo se obtuvo la mayor cantidad de información posible del personal de la empresa. El proceso se divide en dos etapas: fermentación y destilación. Para realizar la simulación, se inició con la etapa de fermentación. Cuando se comprobó que los datos simulados coincidían con la realidad, se procedió a simular la etapa de destilación. Al unir ambas etapas, se formó el caso base.

Para la información generada a través de la simulación se llevaron a cabo dos análisis de sensibilidad. El primero evaluó la sensibilidad de la fracción de etanol en las corrientes de vino y de dióxido de carbono, al salir del fermentador, con base a variaciones de la temperatura de fermentación. En el segundo análisis se evaluó el efecto que tiene el flujo de entrada de melaza en la cantidad de vino que entra a la columna de destilación y en la cantidad de etanol producido. Con la información obtenida se realizaron los tres siguientes cambios en el proceso: 1) Se fijó la temperatura de fermentación en 33 °C, 2) Se colocó un equipo para recuperar parte del etanol perdido en forma gaseosa, 3) Se modificaron las especificaciones de operación de la columna de destilación.

Estos tres cambios se simularon conjuntamente. Con esto se redujo el flujo de vapor de 95.2 a 88.5 kgmol/h y aumentó la concentración final de etanol de 90 a 94 °G.L. La mejora de procesos es un ciclo continuo, por lo que se recomienda hacer evaluaciones constantes de los resultados obtenidos y verificar la efectividad de los controles establecidos. No hay que olvidar que la simulación de procesos no es más que una herramienta que tiene como propósito ayudar al ingeniero de procesos a tomar decisiones.