1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
2. Tesis de Posgrado
3. Veracruz
4. Instituto Tecnológico de Orizaba
5. Tesis de Posgrado
6. Tesis de doctorado
7. Doctorado en Ciencias de la Ingeniería

Título:	ESTUDIO DEL PROCESO DE OBTENCION DE AZUCARES FERMENTABLES PARA LA PRODUCCION DE BIOETANOL DE SEGUNDA GENERACION EMPLEANDO SIMULACION DINAMICA
Autor:	VELAZQUEZ HERRERA, LUIS A.
metadata.dc.subject.other:	Simulación dinámica, azúcares fermentables, hidrólisis ácida, hidrólisis alcalina, hidrólisis enzimática
Data:	2024-05-24
Editora:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Orizaba
Descrição:	La alta demanda de combustible a nivel mundial ha llevado a los investigadores a desarrollar nuevas fuentes de energía renovable a partir de residuos lignocelulósicos, como el bioetanol de segunda generación, reduciendo el impacto ambiental causado por los combustibles convencionales. Sin embargo, la complejidad de estudiar el proceso de transformación de residuos lignocelulósicos en azúcares fermentables conlleva al uso de simuladores de procesos dinámicos que predicen el comportamiento de las etapas críticas (hidrólisis ácida, alcalina y enzimática) a fin de encontrar condiciones operativas aumentando la deslignificación de la materia prima y la concentración de xilosa y glucosa. En este proyecto de investigación, se desarrollaron módulos de simulación en el software Julia Languages resolviendo los modelos matemáticos del proceso utilizando el método de Rosenbrock. Los resultados del simulador fueron validados experimentalmente con técnicas analíticas, presentando una variabilidad del 2.68 al 2.92%. Las condiciones que mejoraron la eliminación de hemicelulosa fueron una concentración de ácido sulfúrico del 4% v/v, una relación sólido-líquido (LSR) de 4:1 %v/w y un tiempo de operación de 70 minutos, obteniendo una eliminación de hemicelulosa del 96.91% mientras se mantenía una concentración de xilosa de 42.33 g/L Además, en relación con la etapa alcalina, las condiciones que mejoraron el proceso de deslignificación fueron una concentración de peróxido del 4% v/v, una LSR de 14:1 %v/w y un tiempo de operación de 50 horas, presentando un porcentaje de eliminación del 90.17%. Finalmente, las condiciones enzimáticas que mejoraron la generación de glucosa fueron una carga enzimática del 6% p/p, una LSR de 4:1 %v/w y un tiempo de residencia de 40 horas con una concentración de glucosa de 46.55 g/L. De manera similar, se propuso un controlador de temperatura lineal MPC para estabilizar el proceso de hidrólisis ácida en un punto de ajuste de 121.1°C; los criterios de ajuste que permiten estabilizar la variable de control fueron un horizonte de control de 2 y una tasa de predicción de horizonte de 20, minimizando las perturbaciones del sistema en un 26.5%. El desarrollo de los módulos de simulación y los resultados de la presente investigación serán cruciales para el estudio y el escalamiento de plantas de producción de bietanol 2G a partir de residuos lignocelulósicos en la zona del estado de Veracruz, México, permitiendo seleccionar variables de operación que disminuyan los gastos de operación y producción.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
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