Estudio de viabilidad técnica y económica para la producción de xilitol a partir del bagazo de caña de azúcar

En este trabajo se estudió el proceso de producción de xilitol a partir del uso de los resultados experimentales obtenidos por la universidad de San Pablo, específicamente en la escuela de ingeniería de Lorena. El proceso está basado en la hidrólisis ácida del bagazo de caña de azúcar, el cual es un residuo de alta importancia para Brasil, con una producción estimada de 25.9 millones de toneladas de bagazo para el 2030 El proceso consiste en la hidrólisis ácida diluida de la cual se obtiene una mezcla rica en azúcares y subproductos con cierto grado de toxicidad como los furanos, los fenoles y el ácido acético. Lo que hace indispensable un proceso de detoxificación para que esta mezcla pueda ingresar a una fermentación en la cual la xilosa es convertida a xilitol usando la levadura Candida guilliermondi. El caldo fermentativo requiere ser purificado para obtener propiedades comerciales en el xilitol cristalizado. Una vez definido el balance de materia del proceso se busca identificar puntos de mejora en dicho proceso. Se tuvieron en cuenta las cantidades calculas para obtener los costos de capital y los costos operacionales de la producción de este endulzante. Se logró establecer que las operaciones unitarias que necesitan ser evaluadas en mayor detalle son aquellas pertenecientes al tren de separación de xilitol. En cuanto a los costos operacionales estos se ven mayormente afectado por el uso extensivo de energía y el consumo de materias primas de alto valor como el carbón activado.

In this work was studied the process for xylitol production from sugarcane bagasse using the experimental results obtained reported by the University of San Pablo, specifically at the Lorena School of Engineering. The process is based on the acid hydrolysis of sugarcane bagasse, which is a residue of high importance for Brazil, with an estimated production of 25.9 million tons of bagasse by 2030. The process consists of dilute acid hydrolysis from which a mixture rich in sugars and by-products with a certain degree of toxicity such as furans, phenols and acetic acid is obtained. What makes a detoxification process essential so that this mixture can enter a fermentation in which xylose is converted to xylitol using Candida guilliermondi yeast. The fermentative broth needs to be purified to obtain commercial properties in the crystallized xylitol. Once defined the balance of matter of the process seeks to identify points of improvement in said process. The amounts calculated to obtain the capital costs and the operational costs of the production of this sweetener were considered. It was possible to establish that the unit operations that need to be evaluated in greater detail are those belonging to the xylitol separation train. In terms of operational costs, these are mostly affected by the extensive use of energy and the consumption of high-value raw materials such as activated carbon.

Ingeniero Químico

Pregrado