MODELLING ETHANOL-WATER PRESSURE SWING DISTILLATION IN AN STRUCTURED PACKED BED COLUMN

• Autores: Palomino l., Alfredo, Parientes S., Deyvi A., Gómez R., Héctor, Páucar C., Pedro
• Formato: artículo
• Fecha de Publicación: 2013
• Institución: Universidad Nacional Mayor de San Marcos
• Repositorio: Revista UNMSM - Revista Peruana de Química e Ingeniería Química
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:ojs.csi.unmsm:article/6562
• Enlace del recurso: https://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/quim/article/view/6562
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Pressure Swing Distillation; structured bed; intensification; azeotrope; non equilibrium thermodynamics; destilación; cambio de presión; lecho estructurado; intensificación; azeótropo; termodinámica de no equilibrio

Applying the method of pressure swing distillation (PSD) we obtained (97 % v/v) ethanol starting from 95 % v/v ethanol, which shows that the ethanol-water azeotrope has been broken in this study. Experimental work to achieve the final product was carried out operating !he column in two stages or modes, these being: (1) Low pressure distillation (LPD), and (2) High pressure distillation (HPO). In the first operating mode, a low degree industrial alcohol (80 % v/v ethanol) is fed to a bench scale distillation column packed with Mellapack structure, where (95 % v/v) ethanol is obtained, working at atmospheric pressure. Then product collected in !he first stage is fed to the reboiler, and !he HPD process takes place to get 97 % (v/v) ethanol. Here we have shown that it is possible to perform the pressure swing using an auxiliary engineered device, instead of using a second distillation column, in contras! to the opinion of Doherty and coworkers (2001). As part of this work we also have shown how to exploit the pressure sensitive property of an azeotropic mixture, as it is the case of !he ethanol-water mixture. The ratio of the volume of product obtained to !he energy consumption is 0.7 L. et-OH (97 %)/kWh.
Aplicando el método de destilación por oscilación de presión (PSD) se obtuvo (97% v/v) de etanol a partir de etanol al 95% v / v, lo que demuestra que el azeótropo etanol-agua se rompe en este estudio. Eltrabajo experimental para lograr el producto final se llevó a cabo operando la columna en dos fases o modos, siendo estos: (1) la destilación a baja presión (LPD), y (2) destilación de alta presión (HPD). En el primer modo de funcionami ento, un alcohol industrial de bajo grado (etanol 80% v/v) se alimenta a una columna de destilación a escala de banco, empacado con estructura Mellapack, donde se obtiene etanol al 95% v / v trabajando a presión atmosférica. Luego, el producto colectado en la primera etapa se alimenta al hervidor, y el proceso de HPD tiene lugar para obtener 97% (v / v) de etanol. Aquí hemos demostrado que es posible llevar a cabo la oscilación de presión usando un dispositivo auxiliar de ingeniería, en lugar de usar una segunda columna de destilación, en contraste con la opinión de Doherty y colaboradores (2001). Como parte de este trabajo también hemos demostrado cómo explotar la propiedad sensible a la presión de una mezcla azeotrópica, como es el caso de la mezcla de etanol-agua. La relación entre el volumen del producto obtenido con respecto al consumo de energía es de 0.7 L. et-OH (97%) I kWh.