Resumen

En este trabajo se modeló la remoción de colorante de una solución de azúcar de caña por medio de intercambiadores iónicos de lecho empacado usando un modelo de adsorción de fuerza impulsora lineal (linear driving force, LDF). La adsorción de colorantes es de interés de los desarrolladores del proceso de molienda de azúcar blanco (white sugar mill (WSM) process), siendo éste un asunto complejo; el problema radica en que el color es una mezcla indiscreta de varios componentes, haciéndolo difícil de medir y aún más de modelar. En estas condiciones, se investigó la formación de colorantes usando cromatografía de permeación de gel (GPC), con el objetivo de desarrollar un método para definir los pseudo componentes representativos de los colorantes de la solución de caña de azúcar.

El WSM es un proceso para producir azúcar blanco directamente a partir de caña de azúcar en la molienda usando tecnología de ultrafiltración e intercambio iónico continuo. Las resinas de intercambio iónico empleadas fueron del tipo catiónica de ácido fuerte (SAC) en la forma hidrógeno, aniónica de base débil (WBA) en la forma hidróxido, y de decoloración en la forma cloruro. Luego se analizó la decoloración producida por las tres resinas, usando la técnica pseudo-componente GPC. Los ensayos de las resinas permitieron el desarrollo de isotermas de equilibrio que podían ser sustituidas en un modelo estándar LDF. Así, se realizaron pruebas en la columna para investigar las dinámicas de adsorción del colorante en los lechos empacados.

Las isotermas lineales se midieron para cada una de las tres resinas, indicando que el colorante es diluido. Los resultados mostraron que un modelo flujo de tapón (plug-flow model) con una isoterma lineal constante fue suficiente en todos los casos, excepto para la resina SAC. El parámetro de adsorción SAC decreció considerablemente con el incremento de pH, provocando la adsosrción del colorante desde la resina; debe evitarse esta situación si se quiere lograr una decoloración óptima. Se pueden utilizar los modelos de adsorción en el diseño de un proceso WSM para optimizar la capacidad de decoloración de las resinas.

• Materias:Caña de azúcar Alimentos - Contenidos de azúcares Industrias alimenticias Sector industrial
• Subjects:Sugar cane Food - Contents of sugars Food industry and trade Industrial sector
• Palabras claves:Azúcar, Propiedades del azúcar, Modelamiento de adsorción, Cromatografía de permeación de gel, Proceso de molienda de azúcar blanco, Intercambiador iónico de lecho empacado
• Keywords:Sugar, Sugar properties, Adsorption modeling, Gel permeation chromatography, White sugar grinding process, Packaged bed ion exchanger