Resumen

En el presente trabajo se cuantifica y minimiza la generación (producción) de entropía en un proceso de destilación extractiva para la deshidratación de etanol usando etilenglicol como agente de extracción. Para ello se analiza la influencia que tienen las variables de operación sobre la entropía generada en las columnas extractiva y de recuperación usando un modelo de no equilibrio y la termodinámica de procesos irreversibles; se continua con el estudio del efecto que tiene el acoplamiento entre la transferencia de calor y masa sobre los fluxes y la entropía producida por estos fenómenos. Finalmente, se considera el uso de columnas de destilación con intercambiadores de calor secuenciales (columnas SHE) como alternativa a las columnas tradicionales (columnas adiabáticas) para disminuir la entropía generada en el proceso. Los resultados obtenidos muestran que las variables más influyentes sobre la generación de entropía son: la relación de alimentación en la columna extractiva, y la relación de reflujo en la columna de recuperación; en ambos casos, la transferencia de calor externa en el rehervidor y en el condensador fueron también fuentes importantes de producción de entropía. Se observó que, el acoplamiento entre transferencia de calor y masa afecta principalmente a los fluxes de transferencia de calor, mientras que los de transferencia de masa y la entropía generada fueron afectados en menor proporción. El uso de columnas SHE permitió disminuir en un 17% la producción de entropía cuando se compara con el proceso que usa columnas adiabáticas, lo que hace a las columnas SHE atractivas desde el punto de vista de la eficiencia energética.

• Materias:Destilación Etanol Extracción (Química) Termodinámica Intercambiadores de calor Transferencia de masa Transferencia de energía Energía Calor
• Subjects:Distillation Ethanol Extraction (Chemistry) Thermodynamics Heat exchangers Mass transfer Energy transfer Energy Heat
• Palabras claves:termodinámica irreversible, destilación extractiva, columnas diabáticas, eficiencia energética, transferencia de masa y calor acopladas
• Keywords:irreversible thermodynamics, extractive distillation, diabatic columns,energy efficiency, coupled heat and mass transfer