Browsing by Author "Escobar Herreros, Marcela Paz"
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Thesis Simulación matemática de la extracción de aceite de microalga con co2 supercrítico: efecto del equilibrio de partición(2021) Escobar Herreros, Marcela Paz; Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Núñez Montoya, GonzaloLa utilización de lípidos de microalga como materia prima para producir biodiesel ha sido un foco de investigación prometedora en los sectores académicos e industriales durante los últimos años por su alto contenido lipídico, que oscila entre el 20-50% en peso. Una alternativa para la extracción de lípidos de microalga es el uso de fluidos supercríticos como solvente en la operación, donde el CO2 supercrítico es el solvente más utilizado. Para poder desarrollar este tipo de procesos, la simulación es una herramienta necesaria para predecir el comportamiento del proceso de extracción de lípidos de microalga con CO2 supercrítico bajo distintas condiciones de operación. Estas simulaciones requieren modelos matemáticos capaces de describir la transferencia de materia dentro del lecho empacado y representar adecuadamente el equilibrio de partición del soluto. El objetivo principal de este trabajo fue estudiar la extracción de lípidos de microalga con CO2 supercrítico mediante la simulación del proceso considerando un modelo matemático que incluya el equilibrio de partición del soluto. Para llevar a cabo la simulación se emplearon datos reportados en bibliografía; en estos experimentos se usó como sustrato la microalga Nannochloropsis oculata que se extrajo usando CO2, a 50 °C y 75 MPa. La simulación se realizó aplicando el modelo Linear Driving Force (LDF) y considerando como parámetro de ajuste el factor microestructural (Fm). Las curvas de rendimiento acumulado se construyeron como resultado de la simulación del proceso considerando tres tipos de isotermas de equilibrio de partición; una isoterma lineal con un Fm de 179 y un ajuste del 99,3% a los datos experimentales, una isoterma pseudo Sips con un Fm de 9,4 y un ajuste del 92,1%, y una isoterma dVU (del Valle & Urrego) con un Fm de 9,4 y un ajuste del 81,6%. Se concluye que la isoterma lineal es la relación que mejor representa el equilibrio, lo que se debe a una baja disponibilidad de lípidos para la extracción, ya que el soluto se encuentra muy ligado al sustrato por la rigidez de la pared celular y la inefectividad en el pretratamiento. Aun así, el modelo LDF puede no ser el más adecuado para representar este tipo de procesos controlados por la transferencia de masa interna, por lo que se recomienda estudiar otros modelos matemáticos que incluyan este mecanismo.
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