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MX2012015164A - Proceso para producir bio-etanol a partir de hojas de agavaceas y el producto de dicho proceso. - Google Patents

Proceso para producir bio-etanol a partir de hojas de agavaceas y el producto de dicho proceso.

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MX2012015164A
MX2012015164A MX2012015164A MX2012015164A MX2012015164A MX 2012015164 A MX2012015164 A MX 2012015164A MX 2012015164 A MX2012015164 A MX 2012015164A MX 2012015164 A MX2012015164 A MX 2012015164A MX 2012015164 A MX2012015164 A MX 2012015164A
Authority
MX
Mexico
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ethanol
leaves
fermentation
distillation
product
Prior art date
Application number
MX2012015164A
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English (en)
Inventor
Jesus Ernesto Romero Romero
David Gonzalez Lugo
Eli Oscar Ruiz Montes
Jose Victorio Covarrubias Gastelum
Armando Delgadillo Hernandez
Original Assignee
Jesus Ernesto Romero Romero
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jesus Ernesto Romero Romero filed Critical Jesus Ernesto Romero Romero
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Nuestra principal característica es la utilización de la materia prima que es la hoja de agaváceas principalmente del agave para la elaboración de bio-combustible, principalmente etanol el cual su objetivo es comercializarlo a USA, y Europa como bio-combustible alterno es la biomasa que tendrá como objetivo la principal fuente de combustible para nuestra empresa, las etapas del procedimiento y equipos de elaboración se describen con detalle para patentar la elaboración tanto como la materia y equipos que se utilizan para su elaboración por ello hacemos énfasis en dicho procedimiento. La utilización de esta materia prima (hoja de agaváceas) tiene como objetivo el usar material que no es para el consumo humano evitando el desabasto de alientos, proporcionando un bio-combustible diferente a los demás ya que se ha elaborado bio-combustibles de materiales biológicos de consumo humano o animal y en nuestro caso es materia orgánica quees probable que no tiene uso comestible.

Description

PROCESO PARA PRODUCIR BIO-ETANOL A PARTIR DE HOJAS DE AGAVACEAS Y EL PRODUCTO DE DICHO PROCESO CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un proceso industrial para producir bio-etanol a partir de subproductos de agaváceas, preferentemente de Tequilana Weber variedad azul, misma que por sus características se considera una patente biotecnológica.
ANTECEDENTES Convencionalmente, La producción de etanol se obtiene de material biológico en particular de ciertas plantas o granos para el aprovechamiento de azúcares y almidones, el cual ha estado sujeto a una polémica de desabasto de alimentos para la producción de recursos energéticos.
En este proyecto nuestra meta es la utilización de recursos biológicos que no tienen un uso considerable como es la hoja del agave la cual es prácticamente desechada y no sabemos si tiene algún beneficio alternativo aun, la misma materia prima será utilizada para la producción de biomasa que alimentara la caldera así como los equipos generadores de luz.
Entre los subproductos de la industria tequilera encontramos restos biológicos como la hoja del agave que se desecha en la industria referida, dado que no presenta la misma concentración de azúcares para producir tequila como el caso de la llamada "piña" del agave; sin embargo este subproducto se puede emplear en la producción de biomasa para la caldera de equipos que posibilitan la generación de fuentes alternativos de energía e iluminación.
El bio-etanol se obtiene del azúcar y el almidón, y los métodos de producción para su elaboración emplean grandes cantidades de energía la cual se pretende producir a partir de la biomasa resultante de éste proceso de elaboración del bio-etanol, utilizando los restos de los almidones y fibras que han sido utilizados en el proceso de la obtención de bio-etanol, con este recurso se pretende el abasto de la energía calorífica, eléctrica y mecánica que requiere el proceso.
Características del bio-etanol: El bio-etanol tiene características similares y composición química que el etanol hidrolizado, la diferencia es su proceso de producción; siendo un compuesto químico obtenido a través de fermentaciones de azucares y almidones, para la > utilización como combustible solo o mezclado con gasolina.
Su utilización es cada vez mas demandada para la oxigenación de la gasolina ya que permite remplazar el éter metil tert butílico que es el responsable de una considerable parte de la contaminación del suelo y el agua, con la finalidad de reducir la contaminación hasta en un 85 %.
Entre las bondades del bio-etanol obtenido con el proceso encontramos: La elaboración de un recurso renovable con el aprovechamiento de restos biológicos para hacer el bio-etanol.
Punto de ebullición 78° c Formula CH3-CH2-OH (C2H60) Aspecto claro incoloro Volátil Entre las tecnologías más cercanas y existentes en el estado de la técnica, encontramos MX 2012001601 (A) y MX 2009008453 (A) que protegen cepas de escherichia coli modificadas por ingeniería metabólica para la fabricación de compuestos químicos a partir de ligno celulosa hidrolizada, pentosas, hexosas u otras fuentes de carbono; éstas tiene como objetivo principal la producción de cepas para la fermentación y transformación de material biológico (glucosa lactosa o xilosa) para la elaboración de compuestos químicos; sin embargo el proceso que se integra en ésta invención consiste en el empleo de éstas cepas más no así la materia genética que la compone.
Otra tecnología relevante es la CU 22622 (A1) que consiste en un procedimiento para la obtención de alcoholes superiores a partir de la planta del henequén agave y la obtención de formulaciones que tienen actividad como regulador de crecimiento en plantas; la cual tiene como objetivo principal la aplicación de las formulaciones en la agronomía para el crecimiento de las plantas, que en este sentido difiere del procedimiento incluido en ésta solicitud.
Ahora bien BR P1091329032 A2es un procedimiento para la elaboración de bio-diesel, bio-etanol a partir de algas por medio de destilaciones para obtener bio combustibles en particular de la destilación de algas y el aprovechamiento de las vinazas y gases C02 para la creación de biocombustiblespor medio de la destilación de algas; sin embargo el medio de desarrollo y fabricación de bio combustibles es a partir de algas y el aprovechamiento de los desechos de destilaciones, como son las vinazas y gases emitidos por las fermentaciones para la elaboración u aprovechamiento como fuentes energéticas, como son la obtención de biodiesel, bio etanol de dichos desechos.
Otro procedimiento está contenido en la tecnología MX2009001466 (A)y se trata de un procedimiento enzimático para obtener jarabes de fructuosa a partir de las fructuanas contenidas el las hojas y piña del agave tequilana weber azul; en éste proceso, se emplea el agave completo y en consecuencia la concentración de azúcares es mayor, pero también provoca una afectación en la industria tequilera, ya que para producir la biomasa emplea la planta completa.
MX 2008011581 (A) Tratamiento biológico con phanerochaete de los residuos agroindustriales lignocelulosicos de la industria del tequila y del mezcal (hojas y gabazo del agave) para aumentar su digestibilidad como complemento alimenticio de rumiantes Nuestra novedad es más que nada la utilización de materia prima la cual es la hoja de las agávaceas y en particular la del agave que en la actualidad queda en los plantíos de las agaváceas sin ser aprovechada y su degradación se prolonga a varios años para que tenga una descomposición en su medio ambiente, requiriendo de uso de maquinaria para ser trillado y removido para su mas pronta degradación .
La utilización de hojas de agaváceas para la elaboración de etanol siendo la materia prima que nuestra compañía pretende utilizar para la elaboración de un producto que hoy en día es muy necesario en otros países para la absorción de contaminantes mediante la combinación de gasolina con el etanol, desaprovechándose en nuestra región (Jalisco) y con la cantidad de agave que es procesado por la industria tequilera se tiene materia prima de hojas de agave las cuales se pretende concentrar toda esa cantidad de hojas de agave que son desperdicio, que para nuestra industria es materia prima que utilizaremos para la elaboración de etanol.
Dicho procedimiento es utilizado en todo el mundo para la elaboración de etanol y alcohol de caña y otras materias primas, lo cual es una tela de juicio por la utilización de productos alimenticios para la elaboración de bio-combustibles.
Nuestra utilización de materia prima la utilización de material orgánico que se ha procesado para darle un uso y sobre todo para la elaboración de un biocombustible sin la utilización de productos alimenticios para dicha fabricación, con la cual se pretende hacer uso no solamente del extracto de las hojas, sino también el aprovechamiento de la materia fibrosa para la elaboración de biomasa a cual será utilizada para la generación de calor y bajar los costos de producción ya que dicha materia prima tiene muy poca producción de etanol en comparación de la caña o fructuosa que tienen un gran margen de producción de azucares. Sin embargo al encontrarnos en una zona tequilera y que se siembra una gran cantidad de agave e igualmente que se cosecha una gran cantidad de agave, nos da como margen una gran cantidad de materia prima para la elaboración de nuestro producto que no se ha aprovechado aun.
Para la elaboración de etanol es muy conocido el método de destilación por medio de torres de destilación o torres de rectificación, la molienda la hidrolización, la fermentación y purificación.
MATERIA PRIMA Hojas de la planta de la familia Agaváceas en particular tequilana weber variedad azul, las cuales son hojas largas fibrosas, de forma lanceolada, de color azulado, la cual es aprovechable para la elaboración de bio-etanol.
Al ver la cantidad de materia prima existente existe una sobreproducción de este año de 250 millones de agaves que no tienen donde procesarlos. Y la cantidad de agaves procesados es mucho mayor, la cual nos indica que existe materia orgánica que queda en los campos de cultivo sin su aprovechamiento.
Al hacer una evaluación de la materia prima dispuesta para la producción de bio-etanol se ha confirmado que hay un gran abasto y sobre todo que en lo que respecta a la plantación de agave que es nuestra materia prima requerida se tiene una plantación constante y planeada, gracias a que el consejo regulador del tequila tiene entre sus objetivos la estadística de los cultivos de agave que existen para la producción de tequila y ante todo que se ha declarado como denominación de origen a este territorio, dándonos la oportunidad de aprovechar la hojas del agave que para la industria tequilera no tiene uso, en cambio para nuestro proyecto si existe la oportunidad de darle un uso y procesamiento para producción de biocombustible.
Existe la oportunidad de utilizar otro tipo de materia prima, refiriéndonos a desecho de otro tipo de mezcal o lechuguilla. O en cuanto a costos de compra de materia prima de ser viable la compra de agave completo o de otro tipo de agave que nos brinde la oportunidad de extraer fuentes de aprovechamiento que sean útiles para la función de nuestra empresa.
DESCRIPCIÓN Los detalles característicos de este novedoso proceso para producir bio-etanol a partir de hojas de agaváceas, se muestran claramente en la siguiente descripción y las figuras que se acompañan, así como las ilustraciones adjuntas, donde siguiendo la descripción de aquella y los mismos signos de referencia para indicas las partes y figuras mostradas.
Breve descripción de las figuras: El proceso para producir bio-etanol a partir de hojas de agaváceas, comprende las siguientes fases: 1. Molienda: Al llevar la materia prima a la fábrica se procede a la molienda la cual se realizara por medio de un destrozador el cual esta conformado por cuchillas que van cortando en secciones de un diámetro aproximado entre 50 mieras y 5000 mieras para sacar la la materia que pueda ser fermentable y posteriormente a un mecanismo centrifugo el cual su principal función es la de extraer la cantidad de agua que se encuentra concentrada en las fibras y como objetivo principal es la separación de almidones y azucares de las hojas de las agaváceas, dejando solamente las fibras para su utilización en la elaboración de biomasa.
Para un mejor aprovechamiento de la materia prima se pasara las fibras restantes por medio de un segundo mecanismo centrífugo con la cualidad de sacar moléculas teniendo la función de la separación de los sólidos y los líquidos fermentables, los sólidos posteriormente se utilizaran para la producción de biomasa la cual será utilizada para la producción de fuerza motriz y eléctrica.
El molino tiene la función de cortar en secciones las hojas de las agaváceas para su procesamiento entrando por la tolva (a) para posteriormente pasar a las cuchillas (b) que se encargan de fraccionar las hojas que posteriormente pasan por un sistema centrifugo (c) el cual se en carga de separar las fibras de los almidones y azucares que han sido extraídos, saliendo por la tolva (d) para pasar a la tubería (e) de trasportación para ser utilizado como biomasa especificado en la figura 1 Hidrólisis: Empleando un aparato intercambiador de calor que consiste en una tolva (a) donde es depositado el jugo con los almidones que han de ser hidrolizados, en un costado se encuentra un tubo el cual alimenta el vapor a la entrada de calor (b) que maneja un rango de presión que oscila entre los 0.5 kgs. y 2.75 kgs. con lo que tiene una regulación en relación al flujo que es administrado para su debida hidrolizacion, la salida de condensados que se encuentra en la parte inferior es un tubo (c), el espacio de concentración de hidrólisis (d) el cual es el responsable del intercambio de los azucares reductores y almidón en materia prima lista para su fermentación, la cámara de saturación e calor (e) es la encargada de hacer el intercambio de calor para el cambio de estado de liquido a gaseoso y la cámara de intercambio (f) es la encargada de volver a convertir el producto gaseoso en liquido de una manera paulatina el cual evita que las cadenas de azucares desdoblados se fracturen del producto hidrolizadopor el lado contrario a la entrada tenemos la salida de producto (g) hidrolizado que sale en una tolva que posteriormente pasara a la cámara de reposo la cual su función es de mantener la temperatura que ocupa la fermentación la cual oscila entre los 25.3°C y los 41 .5°C, especificado en la figura 2 El aparato intercambiador anteriormente descrito, puede ser de al menos un paso el cual nos maneja una temperatura de hidrólisis de 0o a 135° en un tiempo de 35 a 60 segundos en un flujo para su hidrolizacion de 50 a 200 litros por segundo para las necesidades operacionales que requerimos y se pueden usar al menos uno.
El intercambiador de calor usado tiene como objetivo la hidrólisis de la cantidad que se esté procesando en la fase de la molienda en los cuales tiene como objetivo la hidrolización del jugo y almidones para la conversión de azucares reductores en azucares saturados para la obtención de etanol, Fermentación: El jugo previamente hidrolizado será fermentado por medio de enzimas de las cuales se utilizan levaduras liofilizada y como principal Penicilüum purpurogenum. La fermentación del jugo se aplicara de forma anaeróbica.
La enzima principalmente utilizada es Penicillium purpurogenum éste hongo es un patógeno de las plantas, secretor de múltiples enzimas hemiceluloliticas que son producidas para Hidrolizar la pared celular vegetal e incorporar los productos a su metabolismo.
Las condiciones geográficas y climáticas para este tipo de enzima la cual presenta características particulares para el mejor desempeño en producción de etanol, siendo que las muestras elaboradas proporcionan un aprovechamiento del 91 % al 99.7 de los azucares y almidones totales y en un tiempo de 36 a 42 horas con fermentaciones totales.
Para el mejor desempeño de esta enzima se ha aplicado la climatización para evitar cambios de temperatura bruscos, refiriéndose a las caídas de temperatura durante la noche, esto permite mantener una temperatura constante de 25.3 a 41 .5° C , con oscilaciones de mas menos 2 °C , obteniendo como resultado fermentaciones estables y con rendimiento del 91 al 99.7 % total.
Las fermentaciones son supervisadas cada tres horas para ver el comportamiento de el aumento y disminución de la acidez y alcalinidad, al mismo tiempo que analizar muestras de la cantidad y desarrollo de las enzimas en el proceso de fermentación.
Estas fermentaciones son aplicadas en concentraciones de 20 unidades por centímetro cúbico en su proceso de iniciación, y con el paso de la fermentación se reproduce 10 veces siendo su concentración de 200 a 205 unidades por centímetro cúbico la cual con un proceso de separación se obtiene una cepa para posteriores fermentaciones con la que solo se requiere de un 15 % de levadura nueva para su preservación.
Las fermentaciones son almacenadas en tanques cerrados, cada uno de los cuales cuenta con una entrada e producto (d) con acceso de una brida (c) que permite su observación y su análisis al igual que un ducto de respiración (b) que permite el flujo de aire y bióxido que ocupa y emite dicha (a)fermentación, así como el sistema de calefacción (f) que regula la temperatura proporcionando un ambiente mas adecuado a la fermentación indicándolo con el termómetro (e) y también el ducto de salida (g) para el bombeo de la fermentación, especificado en la figura 3 Destilación: La destilación o rectificación se elaborara por medio de una torre de rectificación para una calidad de un rango de 96 al 99 vol.
El aprovechamiento y la cantidad de producto terminado definidos por medio de la torre de rectificación. La cual en cada una de las etapas o módulos se realiza un análisis para ver la concentración de alcohol en vol. Y así definir la cantidad de calor ingresado y el flujo del caudal de liquido fermentado en el que la proporción se incrementa o disminuye dependiendo del flujo y el grado alcohólico obtenido del mosto que se le aplicara para su debida destilación, cada modulo consta de 20 hervidores encargados de aumentar la temperatura en cada una de las etapas por los cuales pasa el liquido fermentado para su precalentamiento y el alcohol en vol. Va concentrando en cada uno de estos pasos, la cantidad de módulos hacen el procedimiento para la elaboración de etanol, posteriormente al paso de los condensadores tendremos un producto con una calidad del 96% al 99%.
La torre de rectificación esta fabricada en acero inoxidable para cumplir con las normas de seguridad e higiene, con una producción de 400 litros por hora de producto terminado con una concentración de 96% al 99% vol. Alcohol, esto es el procesamiento de 10,000 litros de producto fermentado para destilación por hora.
Posteriormente se pasara a la destilación de dicha fermentación la cual se realiza en torres de rectificación para tener una eficiencia de un rango entre 96% y 99% de alcohol en vol. siendo este procedimiento es ya utilizado por la industria alcoholera de caña lo cual no presenta ningún problema para la extracción de etanol.
La destilación consta de la evaporación de los alcoholes volátiles a y la proporción nos da un grado alcohólico alto y al mismo tiempo con pureza, este proceso se basa en la rectificación de cada separadores los cuales se evapora y condensa en cada una de ellas dando lugar a la obtención de el producto terminado.
Las partes que tiene una torre de rectificación es la entrada de fermento (a) el cual se encarga de alimentar el jugo fermentado para su destilacionpor medio de un tubo, con el paso de el fermento pasa por los platos o separadores (b) teniendo contacto con los hervidores los cuales se encuentran en cada uno de los platos o separadores teniendo como objetivo en calentar en cada uno de los separadores llegando a la ebullición del fermento el cual oscila en una temperatura de 45 a los 90 grados preferentemente en un rango de los 55 a los 80, aumentando en cada una de los separadores llegando hasta esta temperatura el paso de cada separador indica el flujo del fermento (d) I terminar el paso por todos los separadores llega a la salida de vinazas (e) por medio de un tubo as cuales han sido destiladas y ya no tienen grado alcohólico que serán procesadas para evitar contaminación al medio ambiente, con los hervidores se obtiene la separación del etanol y el agua, el etanol pasa por la salida de etanol (f) el cua sale por el cuello de ganzo que es un tubo (i) el cual paso por los condensadores que se encargaran de enfriar el etanol para su almacenamiento, a los condensadores se le aplica agua fría de un rango de los -10 a los 15 grados centígrados por la entrada de sistema de enfriamiento (g) y con el paso de enfriado del etanol se calienta el agua saliendo por la salida a torre de enfriamiento (h) la cual se encarga de enfriar el agua para su incorporación a los condensadores para repetir el proceso de enfriamiento, especificado en la figura 4 Purificación: Para la purificación del producto terminado se filtrara por medio de filtros de 0.5 y 0.3 mieras los cuales tienen la capacidad de retención de la mayor parte de impurezas.
Posteriormente es filtrado por medio de un tamiz constituido por metales alcalinos el cual tiene como función el separar el restante de impurezas y la retención de líquidos acuosos que tenga retenidos el producto final.

Claims (4)

  1. REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficientemente mi invención, lo que considero como una novedad y por lo tanto, reclamo de mi exclusiva propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1 . Un proceso para producir bio-etanol a partir de hojas de agavaceas y el producto de dicho proceso, caracterizado porque comprende las siguientes etapas: i. Molienda: Al llevar la materia prima a la fábrica se procede a la molienda la cual se realizara por medio de un destrozador el cual esta conformado por cuchillas que van cortando en secciones de un diámetro aproximado entre 50 mieras y 5000 mieras para sacar la la materia que pueda ser fermentable y posteriormente a un mecanismo centrifugo el cual su principal función es la de extraer la cantidad de agua que se encuentra concentrada en las fibras y como objetivo principal es la separación de almidones y azucares de las hojas de las agaváceas, dejando solamente las fibras para su utilización en la elaboración de biomasa; para un mejor aprovechamiento de la materia prima se pasara las fibras restantes por medio de un segundo mecanismo centrífugo con la cualidad de sacar moléculas teniendo la función de la separación de los sólidos y los líquidos fermentables, los sólidos posteriormente se utilizaran para la producción de biomasa la cual será utilizada para la producción de fuerza motriz y eléctrica; el molino tiene la función de cortar en secciones las hojas de las agaváceas para su procesamiento entrando por la tolva (a) para posteriormente pasar a las cuchillas (b) que se encargan de fraccionar las hojas que posteriormente pasan por un sistema centrifugo (c) el cual se en carga de separar las fibras de los almidones y azucares que han sido extraídos, saliendo por la tolva (d) para pasar a la tubería (e) de trasportación para ser utilizado como biomasa; Hidrólisis: Empleando un aparato intercambiador de calor, que puede ser de al menos un paso el cual nos maneja una temperatura de hidrólisis de 0o a 135° en un tiempo de 35 a 60 segundos en un flujo para su hidrolizacion de 50 a 200 litros por segundo para las necesidades operacionales que requerimos y se pueden usar al menos uno; el intercambiador de calor usado tiene como objetivo la hidrólisis de la cantidad que se esté procesando en la fase de la molienda en los cuales tiene como objetivo la hidrolización del jugo y almidones para la conversión de azucares reductores en azucares saturados para la obtención de etanol; Fermentación: El jugo previamente hidrolizado será fermentado por medio de enzimas de las cuales se utilizan levaduras liofilizada y como principal Penicillium purpurogenum. La fermentación del jugo se aplicara de forma anaeróbica; la enzima principalmente utilizada es Penicillium purpurogenum éste hongo es un patógeno de las plantas, secretor de múltiples enzimas hemiceluloliticas que son producidas para Hidrolizar la pared celular vegetal e incorporar los productos a su metabolismo; las condiciones geográficas y climáticas para este tipo de enzima la cual presenta características particulares para el mejor desempeño en producción de etanol, siendo que las muestras elaboradas proporcionan un aprovechamiento del 91 % al 99.7 de los azucares y almidones totales y en un tiempo de 36 a 42 horas con fermentaciones totales; para el mejor desempeño de esta enzima se ha aplicado la climatización para evitar cambios de temperatura bruscos, refiriéndose a las caídas de temperatura durante la noche, esto permite mantener una temperatura constante de 25.3 a 41 .5° C , con oscilaciones de mas menos 2 °C , obteniendo como resultado fermentaciones estables y con rendimiento del 91 al 99.7 % total; las fermentaciones son supervisadas cada tres horas para ver el comportamiento de el aumento y disminución de la acidez y alcalinidad, al mismo tiempo que analizar muestras de la cantidad y desarrollo de las enzimas en el proceso de fermentación; estas fermentaciones son aplicadas en concentraciones de 20 unidades por centímetro cúbico en su proceso de iniciación, y con el paso de la fermentación se reproduce 10 veces siendo su concentración de 200 a 205 unidades por centímetro cúbico la cual con un proceso de separación se obtiene una cepa para posteriores fermentaciones con la que solo se requiere de un 15 % de levadura nueva para su preservación; las fermentaciones son almacenadas en tanques cerrados; Destilación: La destilación o rectificación se elaborara por medio de una torre de rectificación para una calidad de un rango de 96 al 99 vol; el aprovechamiento y la cantidad de producto terminado definidos por medio de la torre de rectificación. La cual en cada una de las etapas o módulos se realiza un análisis para ver la concentración de alcohol en vol. Y así definir la cantidad de calor ingresado y el flujo del caudal de liquido fermentado en el que la proporción se incrementa o disminuye dependiendo del flujo y el grado alcohólico obtenido del mosto que se le aplicara para su debida destilación, cada modulo consta de 20 hervidores encargados de aumentar la temperatura en cada una de las etapas por los cuales pasa el liquido fermentado para su precalentamiento y el alcohol en vol. Va concentrando en cada uno de estos pasos, la cantidad de módulos hacen el procedimiento para la elaboración de etanol, posteriormente al paso de los condensadores tendremos un producto con una calidad del 96% al 99%; la torre de rectificación esta fabricada en acero inoxidable para cumplir con las normas de seguridad e higiene, con una producción de 400 litros por hora de producto terminado con una concentración de 96% al 99% vol. Alcohol, esto es el procesamiento de 10,000 litros de producto fermentado para destilación por hora; posteriormente se pasara a la destilación de dicha fermentación la cual se realiza en torres de rectificación para tener una eficiencia de un rango entre 96% y 99% de alcohol en vol. siendo este procedimiento es ya utilizado por la industria alcoholera de caña lo cual no presenta ningún problema para la extracción de etanol; la destilación consta de la evaporación de los alcoholes volátiles a y la proporción nos da un grado alcohólico alto y al mismo tiempo con pureza, este proceso se basa en la rectificación de cada separadores los cuales se evapora y condensa en cada una de ellas dando lugar a la obtención de el producto terminado; v. Purificación: Para la purificación del producto terminado se filtrara por medio de filtros de 0.5 y 0.3 mieras los cuales tienen la capacidad de retención de la mayor parte de impurezas; posteriormente es filtrado por medio de un tamiz constituido por metales alcalinos el cual tiene como función el separar el restante de impurezas y la retención de líquidos acuosos que tenga retenidos el producto final. El aparato intercambiador de calor empleado en la fase de hidrólisis del proceso para producir bio-etanol a partir de hojas de agaváceas de la reivindicación 1 caracterizado porque consiste en una tolva (a) donde es depositado el jugo con los almidones que han de ser hidrolizados, en un costado se encuentra un tubo el cual alimenta el vapor a la entrada de calor (b) que maneja un rango de presión que oscila entre los 0.5 kgs. y 2.75 kgs. con lo que tiene una regulación en relación al flujo que es administrado para su debida hidrolización, la salida de condensados que se encuentra en la parte inferior es un tubo (c), el espacio de concentración de hidrólisis (d) el cual es el responsable del intercambio de los azucares reductores y almidón en materia prima lista para su fermentación, la cámara de saturación e calor (e) es la encargada de hacer el intercambio de calor para el cambio de estado de liquido a gaseoso y la cámara de intercambio (f) es la encargada de volver a convertir el producto gaseoso en liquido de una manera paulatina el cual evita que las cadenas de azucares desdoblados se fracturen del producto hidrolizadopor el lado contrario a la entrada tenemos la salida de producto (g) hidrolizado que sale en una tolva que posteriormente pasara a la cámara de reposo la cual su función es de mantener la temperatura que ocupa la fermentación la cual oscila entre los 25.3°C y los 41 .5°C; 3. El tanque cerrado empleado en la fase de destilación del proceso para producir bio-etanol a partir de hojas de agaváceas de la reivindicación 1 caracterizado porque cada uno de los cuales cuenta con una entrada e producto (d) con acceso de una brida (c) que permite su observación y su análisis al igual que un ducto de respiración (b) que permite el flujo de aire y bióxido que ocupa y emite dicha (a)fermentación, así como el sistema de calefacción (f) que regula la temperatura proporcionando un ambiente mas adecuado a la fermentación indicándolo con el termómetro (e) y también el ducto de salida (g) para el bombeo de la fermentación; 4. La torre de rectificación empleada en la fase de destilación del proceso para producir bio-etanol a partir de hojas de agaváceas de la reivindicación 1 caracterizado porque las partes que tiene una torre de rectificación es la entrada de fermento (a) el cual se encarga de alimentar el jugo fermentado para su destilación por medio de un tubo, con el paso de el fermento pasa por los platos o separadores (b) teniendo contacto con los hervidores los cuales se encuentran en cada uno de los platos o separadores teniendo como objetivo en calentar en cada uno de los separadores llegando a la ebullición del fermento el cual oscila en una temperatura de 45 a los 90 grados preferentemente en un rango de los 55 a los 80, aumentando en cada una de los separadores llegando hasta esta temperatura el paso de cada separador indica el flujo del fermento (d) I terminar el paso por todos los separadores llega a la salida de vinazas (e) por medio de un tubo as cuales han sido destiladas y ya no tienen grado alcohólico que serán procesadas para evitar contaminación al medio ambiente, con los hervidores se obtiene la separación del etanol y el agua, el etanol pasa por la salida de etanol (f) el cua sale por el cuello de ganzo que es un tubo (i) el cual paso por los condensadores que se encargaran de enfriar el etanol para su almacenamiento, a los condensadores se le aplica agua fría de un rango de los -10 a los 15 grados centígrados por la entrada de sistema de enfriamiento (g) y con el paso de enfriado del etanol se calienta el agua saliendo por la salida a torre de enfriamiento (h) la cual se encarga de enfriar el agua para su incorporación a los condensadores para repetir el proceso de enfriamiento;
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MX2012015164A MX2012015164A (es) 2012-12-19 2012-12-19 Proceso para producir bio-etanol a partir de hojas de agavaceas y el producto de dicho proceso.

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