SIMULACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE ETANOL COMBUSTIBLE POR PERVAPORACIÓN A TRAVÉS DE UNA MEMBRANA DE POLIDIMETILSILOXANO

SIMULACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE ETANOL COMBUSTIBLE POR PERVAPORACIÓN A TRAVÉS DE UNA MEMBRANA DE POLIDIMETILSILOXANO

Publicado 2016-04-28

Volumen 4 Número 1 STEM
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Chaparro, J., Vargas, Y., & Cubillos, J. (2016). SIMULACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE ETANOL COMBUSTIBLE POR PERVAPORACIÓN A TRAVÉS DE UNA MEMBRANA DE POLIDIMETILSILOXANO. Ingeniería E Innovación, 4(1). https://doi.org/10.21897/23460466.970
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https://doi.org/10.21897/23460466.970
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Javier Chaparro
Yimmer Vargas
Jairo Cubillos
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Javier Chaparro

Químico de Alimentos, Estudiante Maestría en Ingeniería Ambiental, Grupo Catálisis UPTC, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Avenida Central del Norte 39-115

Yimmer Vargas

Magister en Matemáticas Aplicadas, Profesor, Grupo de investigación Observatorio, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Facultad Seccional Sogamoso, Calle 4 Sur No.15 -134, Sogamoso-Boyacá-Colombia.

Jairo Cubillos

Doctor en Ciencias Naturales, Profesor Asociado, Grupo Catálisis UPTC, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Avenida Central del Norte 39-115
Se modeló y simuló un proceso de pervaporación aplicado a mezclas binarias de etanol – agua con una membrana de polidimetilsiloxano (PDMS) para la obtención de etanol carburante por medio del modelo fenomenológico solución – difusión, usando la ecuación de Fick para hallar el Flux másico de etanol, el modelo de Wilson para calcular los coeficientes de actividad (ϒi) y la ecuación de Antoine para estimar las presiones de vapor. El software utilizado como herramienta para la simulación fue MatLab®R2014a. La validación del modelo planteado se realizó en estado estacionario, ingresando datos de las variables contempladas en el proceso, obtenidas de datos teóricos. Se obtuvo un excelente ajuste entre los datos experimentales reportados en la literatura con los obtenidos por el modelo, con un porcentaje de error menor al 3%. Posteriormente, se evaluaron las correlaciones entre el espesor de la membrana y la difusividad del etanol frente al flux de etanol a través de la membrana, manteniendo constante los demás parámetros. Se encontró que cuando se reduce el espesor de la membrana se logra un aumento significativo en el flux total través de la membrana. Sin embargo, esta reducción en la membrana pone en riesgo la estabilidad mecánica de la membrana. La difusividad del etanol a través de la membrana PDMS gobierna el proceso de pervaporación debido a que el flux es directamente proporcional a la difusividad, lo que permite favorecer la separación de etanol.

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