Escalamiento De Una Plata De Produccion De Acido Citrico

ANEXOS

ESCALAMIENTO DE LA PLANTA

El objetivo de la plante es generar de Ácido Cítrico, con base en este dato se calculara la cantidad de melaza necesaria, como también el número y el volumen de los fermentadores. Con su peso molecular ( ) se generaran .

Las melazas contienen un de sacarosa fermentable, pero según (Petrides, 2003) la concentración se debe diluir hasta a un para permitir un crecimiento celular ideal. Suponiendo una densidad de la melaza diluida muy cercana a la del agua se tendrá una concentración de partida de para la sacarosa, dividiendo por el peso molecular ( ) se obtiene una concentración de de sacarosa en la melaza diluida.

La reacción resultante en el fermentador es:

Con base en el balance estequiométrico y partiendo de una concentración de de sacarosa se obtendría de ácido cítrico. Con peso molecular del ácido resulta una concentración de .

No obstante, el rendimiento de la reacción ( ) es 0,74 para un tiempo de fermentación de 7 días, los cuales tienen en cuates la carga, descarga del reactor, inoculación y otros, por lo que la producción de ácido realmente seria o .

Por lo tanto:

Ya que se desea producir , con las ecuaciones anteriores se puede determinar que son necesarias de melazas teniendo en cuenta que estas poseen un de sacarosa.

Para el cálculo del número de ciclos es necesario recordar que un proceso batch tiene de trabajo y que un ciclo del proceso fermentativo dura , teniendo en cuenta la carga, descarga del reactor, inoculación y otros, obteniendo .

Si se consumen de melaza y éstas deben gastarse en los , resulta un consumo de de melaza. Pero para calcular la capacidad, habrá que añadir a dicha cifra el volumen de agua necesario para diluir las melazas de un a un , para ello se resuelve el siguiente balance de materia:

Resolviendo el balance resulta que se debe añadir . Por lo tanto a cada ciclo de habrá que añadir para un total de .

Suponiendo que la densidad de la melaza diluida es la del agua, es posible usarla para determinar un volumen de reactor significativamente mayor en el que se cubra el volumen ocupado por la formación de espumas y el volumen de los nutrientes extras que habrá que añadir.

De ésta manera, el volumen a instalar será aproximadamente de 2330 [m3]. De entre varias posibilidades de número y volúmenes de fermentadores se selecciono 7 reactores de

.

De entre las distintas posibilidades de número de fermentadores y volúmenes, se

ha optado por 10 fermentadores de 60 m

para un total de 600 m

, ya que es un

tamaño estándar y por lo

...