Evaluación energética y económica de la recuperación in situ de butanol aplicando vacío cíclico en un reactor con múltiples alimentaciones

espanolEn este trabajo, se evaluo la produccion de butanol por fermentacion en una operacion de vacio ciclica con multiples alimentaciones de sustrato a traves de una estrategia de simulacion de procesos. La sacarificacion del sustrato, rastrojo de maiz, fue simulada en un reactor integrado con fermentacion y recuperacion in situ de producto con los objetivos de alcanzar el maximo potencial economico y los minimos requerimientos de electricidad de la bomba de calor requerida por la integracion energetica. Las optimizaciones multi-objetivo fueron realizadas en MATLAB® . Se encontro que el vacio ciclico no permite alcanzar el maximo potencial economico y que usar una estrategia con multiples alimentaciones es una estrategia de operacion suficiente. Usando estas estrategias los requerimientos de electricidad fueron reducidos en 5% y se incremento el potencial economico en 9% (alrededor de 4 Millones de dolares por ano) cuando se compara con un reactor integrado con una sola alimentacion. EnglishIn this work, butanol production by fermentation using a cyclic vacuum and multi fed-batch operations was evaluated through a process simulation strategy. The saccharification of the substrate, corn stover, was simulated in an integrated reactor with fermentation and in situ product recovery. Optimizations were carried out to achieve as objectives the maximum economic potential and the minimum electricity requirements of the heat-pump system needed for energy integration. Multi-objective optimizations were performed in MATLAB® . It was found that a cyclic vacuum was not required to achieve the maximum economic potential and that a multi-fed batch operating strategy is enough to obtain the maximum economic potential. Using these strategies, the electricity requirements were decreased by 5% and the economic potential was increased by 9% (~4 MM USD/year) when compared to a fed-batch reactor with in situ recovery using only one feed.