Diseño de una planta piloto de extracción de aceite esencial de limón usando CO2 como fluido supercrítico

• Autor: Quevedo Morocho, Carlos
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2019
• Institución: Universidad Nacional de Piura
• Repositorio: UNP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unp.edu.pe:UNP/1591
• Enlace del recurso: https://repositorio.unp.edu.pe/handle/UNP/1591
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Planta piloto; Aceite esencial; Supercritico; Limón freso; Ingeniería Química

En este trabajo de tesis se presenta el diseño de una planta piloto, en el cual tiene por atractivo el uso de CO2 en estado supercrítico como un solvente para poder extraer el aceite esencial de la cáscara fresca de limón. La planta piloto se diseñó a partir de volúmenes estándares, considerándose para este trabajo un volumen del recipiente de extracción de 5 l, lo cual permite estimar una producción de 6.597 g de aceite esencial de limón por operación, utilizando como materia prima 733 g de cáscara de limón fresco trozado previamente y 3.122 kg de CO2 , mediante la operación de un proceso batch. Se realizo la selección de parámetros óptimos de operación para que el CO2 supercrítico pueda realizar la extracción del aceite esencial de limón, determinándose que las condiciones óptimas en el equipo extractor sean de una T ext = 45 oC, P ext = 200 bar y que luego se procederá a separar el aceite esencial de limón del CO2 , en un separador ciclónico, además se realizó la cotización de cuánto costaría implementar la planta piloto obteniéndose un costo de s/.104535.46 + IGV, el cual incluye compra de equipos, fabricación de equipos, servicios de ingeniería y montaje de equipos. Se utiliza el CO2 supercrítico como solvente, debido a las aplicaciones que este tiene en el campo de la extracción de componentes y a su particular versátil comportamiento de acuerdo al cambio de sus propiedades físicas, que se puede obtener propiedades intermedias entre los líquidos y gases, entre sus propiedades con mayor ventaja son la alta densidad y baja viscosidad, asiéndolo así muy atractivo para las operaciones de extracción, además como fluido supercrítico es controlable ya que su temperatura critica es muy cercana a temperatura del ambiente (T crit = 31.1 oC) y su presión critica no es tan elevada (P crit = 73.8 bar), a diferencia de otro fluidos cuyas presiones y temperaturas críticas se logran obtener a condiciones mucho más elevadas lo que dificulta el manejo del fluido y elevaría el costo de la planta. Así mismo el CO2 es considerablemente barato, no contamina el producto deseado y que no genera residuos tóxicos para el medio ambiente. El diseño de la planta piloto se desarrolló con la debida revisión bibliográfica, posteriormente se determinaron las ecuaciones que se utilizaran para el correcto dimensionamiento en el diseño del equipo principal y equipos secundarios, además se realizó la selección de planchas de acero inoxidable del tipo AISI 316. Así mismo se determinó los datos necesarios para la selección de accesorios que complementan la planta piloto.