DISEÑO CONCEPTUAL DE PROCESOS HÍBRIDOS BASADOS EN MEMBRANAS

Contexto e Importancia: La modelización conceptual es una herramienta clave en la síntesis y el diseño de alternativas de procesos híbridos. Dado un objetivo de separación, con modelos de rendimiento de cada operación unitaria basados en métodos computacionales bien fundamentados (como es el caso de la destilación) o en experimentos diseñados “ad hoc” (como es el caso de las operaciones de membrana) y considerando reciclos internos y externos, es posible establecer diseños cuasi- óptimos desde una perspectiva económica para diferentes variantes tecnológicas.

La evaluación del ciclo de vida (ECV), considerada como una herramienta de análisis que enriquece el enfoque convencional del diseño conceptual de procesos, se está convirtiendo en una tarea fundamental en el proceso de toma de decisiones. Su incorporación abarca áreas muy diversas de la Ingeniería de Procesos como el análisis de alternativas de tratamiento de solventes, el cribado de tecnologías en la desalcoholización parcial de extractos amargos y la evaluación ambiental de tecnologías para la desalcoholización total o parcial de bebidas como la cerveza y el vino.

El tema de Tesis propuesto abordará la problemática del diseño conceptual en tres áreas de interés:

  • Recuperación se solventes en industrias farmacéuticas:

Para casos específicos se contrastarán aspectos económicos y ambientales tanto de la incineración de solventes como de su recuperación vía un proceso híbrido compuesto por una columna de destilación seguida de una membrana cerámica hidrofílica de pervaporación.

  • Control del contenido de azúcar de mostos de uva:

Se analizará el rendimiento de varias membranas de nanofiltración en el control del contenido de azúcar del mosto de uva para el caso de un vino Malbec. El objetivo es disminuir levemente el grado alcohólico de este vino que, debido al cambio climático, se elabora a con uvas demasiado maduras dando lugar a vinos con un grado alcohólico que afecta negativamente la calidad sensorial del vino. Se propone un proceso de nanofiltración en dos etapas con una remezcla del primer retenido con el segundo permeado que debería alcanzar una composición muy similar al mosto original tanto en compuestos bajo peso molecular como en especies de alto peso molecular con menor concentración de azúcares.

  • Concentración de bebidas alcohólicas:

Con el objetivo de disminuir los costos de transporte a granel de bebidas alcohólicas se analizará la extracción neta de agua de un vino Malbec mediante un proceso híbrido compuesto por una membrana cerámica hidrofílica de pervaporación seguida por una columna de destilación. Mientras que el proceso de membrana obtiene un producto concentrado, el proceso de destilación recupera por cabeza el alcohol contenido en el permeado del proceso de membrana para su re-inserción en el producto concentrado.

Por las temáticas abordadas, se considerarán postulaciones de profesionales en Ingeniería Química e Ingeniería en Alimentos.

Ver enfoque experimental en https://youtu.be/iYRyXs6102U

 

Contacto: José Espinosa (ra.vo1713867221g.tec1713867221inoc-1713867221efatn1713867221as@ra1713867221gnIsa1713867221ceb1713867221)