Este documento describe la simulación de un proceso fermentativo para la producción de bioetanol a partir de biomasa. Se presentan cifras sobre la producción mundial de bioetanol y biodiésel en 2021, así como información sobre el pretratamiento de la biomasa, las corrientes de entrada al reactor fermentador, las reacciones, los componentes y las etapas de purificación para separar el bioetanol del agua y el dióxido de carbono. Finalmente, se muestran los resultados de variar el flujo de biomasa y la relación biomas

1. SIMULACIÓN DE
UN PROCESO
FERMENTATIVO
PARA LA
OBTENCIÓN DE
BIOETANOL

2. ¿Qué es
bioetanol?

3. Ventajas

4. CIFRAS
En 2021, la producción de biocombustibles sigue creciendo en
todo el mundo. América del Norte y Europa son dos de los
mayores productores y consumidores de biocombustibles en el
mundo, mientras que países como Brasil y Indonesia también son
importantes productores de bioetanol.
Para el 2021 la producción mundial de bioetanol se estimaba en
alrededor de 140 mil millones de litros, mientras que la
producción de biodiésel se estimaba en alrededor de 60 mil
millones de litros.

5. NOTAS Pretratamiento con ácido sulfúrico diluido (0,3
% p/v) durante 33 minutos a 5 atm y 152ºC
La cascarilla de arroz tiene una estructura celulósica cristalina compleja.
Esta característica dificulta la hidrólisis enzimática de los azúcares
fermentables.
La hidrólisis enzimática es un proceso biológico en el que las enzimas
catalizan la descomposición de moléculas complejas en moléculas más
simples. En el contexto de la producción de biocombustibles, la hidrólisis
enzimática se utiliza para convertir polisacáridos como la celulosa y la
hemicelulosa en azúcares simples que pueden fermentarse para producir
etanol u otros biocombustibles.
El pretratamiento químico tiene como objetivo desintegrar esta matriz de
tal manera que la celulosa reduzca su grado de cristalinidad y aumente la
celulosa amorfa, que es la más adecuada para el posterior ataque
enzimático (Sanchez & Cardona, 2005)

6. SIMULACIÓN
DATOS DE LAS CORRIENTES DE ALIMENTACION
Corrientes de entrada al reactor (Fermentador)
Biomasa Agua al fermentador
Glucosa Xylosa
Peso molecular 180.1 150.1 -
Punto de
ebullición °c
186.9 3329.9 -
Temperatura
critica °C
737.9 617.3 -
Presión critica
KPa
6200 6578 -
Volumen critico
m3/Kgmol
0.416 0.342 -
Temperatura de
la corriente °c
37 37
Presión de la
corriente KPa
101.3 101.3
Fujo masico ton/h 144.5 28.89
Composiciones 0.9725 0.0275 1
Se estiman los coeficientes binarios vapor-líquido
mediante UNIFAC
Paquete de propiedades: NRTL

7. SIMULACIÓN
COMPONENTES

8. SIMULACIÓN
REACCIONES

9. Los productos obtenidos en el reactor fermentador (“CRV-
100”) son sometidos a diferentes etapas de purificación con
el objetivo de separar el dióxido de carbono y el agua del
etanol.
CORRIENTES

10. Los productos obtenidos en el reactor fermentador (“CRV-
100”) son sometidos a diferentes etapas de purificación con
el objetivo de separar el dióxido de carbono y el agua del
etanol
ESPECIFICACIÓN DEL REACTOR DE
CONVERSIÓN

11. MEZCLADOR

12. ENFRIADOR

13. SEPARADOR

14. COLUMNA DE
ABSORCIÓN

15. COLUMNA DE
ABSORCIÓN 2
RESULTADOS

16. Variable a revisar:
Flujo masico de la corriente biomasa (tn/h)
Flujo masico de la corriente "biomasa" (t/h) Flujo másico de la corriente "bioetanol" Fracción másica de etanol en la corriente "bioetanol Relación biomasa/agua
80 10.04 0.5213 0.4844
70 9.985 0.528 0.5536