1. DSpace en ESPOL
2. Unidades Académicas
3. Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas
4. Tesis de Ingeniería Química

Title:	Optimización termodinámica del proceso de producción de Bioetanol a partir de caña de azúcar
Authors:	Tinoco, Diana, Director Merchán, Chris Zambrano, Orlando
Keywords:	Eficiencia Exergética Reducción de costos operativos Reutilización de energía residual Emisiones contaminantes Optimización termodinámica
Issue Date:	2024
Publisher:	ESPOL.FCNM
Citation:	Merchán, C. y Zambrano, O. (2024). Optimización termodinámica del proceso de producción de Bioetanol a partir de caña de azúcar. [Proyecto Integrador]. ESPOL.FCNM .
Description:	La ineficiencia energética en un proceso de producción de bioetanol a partir de la caña de azúcar es un problema crucial porque aumenta los costos operativos y reduce la sostenibilidad del proceso. Este proyecto busca rediseñar el proceso de producción mediante una optimización termodinámica para incrementar la eficiencia exergética y reducir costos operativos. El proceso de destilación de bioetanol fue simulado en Aspen Plus, y se validó con los datos reales de operación obtenidos de la planta. Se realizó un análisis termodinámico al proceso completo desde la fermentación del mosto hasta la purificación de bioetanol, se obtuvieron las eficiencias exergéticas y exergía destruída de los equipos. Como resultado, la columna rectificadora presentó una de las eficiencias exergéticas mas bajas (40.47%), por lo que se analizó como una reducción en la presión de operación de la columna permitió incrementar a 47,37% la eficiencia exergética. Debido a que el vapor a la salida de esta columna se aprovecha en el rehervidor de la columna destrozadora, se propuso un rediseño al proceso, que consistió en adicionar un intercambiador de calor que suba la temperatura de este vapor. Esta propuesta se analizó como una inversión que permite un ahorro de 19798.08 kg vapor al año, y lo que implica una recuperación del capital de inversión en el onceavo mes. Estos hallazgos afirman que el rediseño en el proceso analizando las eficiencias de los equipos, permite optimizar la eficiencia energética y reducir los costos operativos. Palabras Clave: Eficiencia Exergética, Reducción de costos operativos, Reutilización de energía residual, Emisiones contaminantes, Optimización termodinámica.
metadata.dc.description.abstractenglish:	Energy inefficiency in a bioethanol production process from sugar cane is a crucial problem because it increases operating costs and reduces the sustainability of the process. This project seeks to redesign the production process through thermodynamic optimization to increase exergy efficiency and reduce operating costs. The bioethanol distillation process was simulated in Aspen Plus and was validated with real operating data obtained from the plant. A thermodynamic analysis was carried out on the complete process from must fermentation to bioethanol purification, exergetic efficiencies and destroyed exergy of the equipment were obtained. As a result, the rectifying column presented one of the lowest exergetic efficiencies (40.47%), so it was analyzed how a reduction in the operating pressure of the column allowed the exergetic efficiency to increase to 47.37%. Because the steam at the exit of this column is used in the reboiler of the shredding column, a redesign of the process was proposed, which consisted of adding a heat exchanger that raises the temperature of this steam. This proposal was analyzed as an investment that allows a saving of 19798.08 kg of steam per year, and which implies a recovery of the investment capital in the eleventh month. These findings affirm that process redesign, analyzing equipment efficiencies, allows optimizing energy efficiency and reducing operating costs. Keywords: Exergetic Efficiency, Reduction of operating costs, Reuse of residual energy, Polluting emissions, Thermodynamic optimization
URI:	http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/63059
metadata.dc.identifier.codigoproyectointegrador:	INGE-2492
Appears in Collections:	Tesis de Ingeniería Química

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.