Obtención del ácido levulínico a partir del bagazo de la caña de azúcar provenientes de las empresas agroindustriales de la región Piura,2023
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Fecha
2024
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Universidad Nacional de Piura
Resumen
La química del ácido levulínico está revolucionando la industria por su capacidad de producir una molécula plataforma a partir de un residuo industrial lignocelulósico como es el bagazo de caña de azúcar y además de generar una relación eco amigable con el ambiente que nos rodea. Para obtener este ácido es necesario realizar un proceso químico de hidrólisis, química o enzimática de la celulosa presente en el bagazo de caña de azúcar. El bagazo como residuo industrial se somete a distintos procedimientos para eliminar todos los extractos presentes y obtener materia lignocelulósica para producir el ácido levulínico, el proceso para esta obtención se lleva a cabo en el laboratorio de Química Orgánica de la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Piura. El proyecto tiene como objetivo principal obtener ácido levulínico a nivel laboratorio, a partir del bagazo de la caña de azúcar que se produce en las empresas agroindustriales de la región Piura como es la empresa Caña Brava y AgroAurora S.A.C, aquí se llegó a desarrollar el proceso de obtención de este ácido, además de evaluar la composición fisicoquímica del bagazo de la caña de azúcar basado en 35.58% promedio en porcentaje de humedad, 13.09% en promedio de cenizas, 86.91% en promedio de materia volátil y 5.76% en promedio de extracto. Y en promedio de la composición de material lignocelulósico se tiene en promedio 37.60% de celulosa, 27.20 % de hemicelulosa y 19.37% en lignina. En la producción del ácido levulínico, las etapas del proceso comienza con un mezclador a presión de 1 bar y 25°C, luego la mezcla pasa a un primer reactor de presión 21 bar, a 160°C, lográndose la conversión en esta reacción del 70% de la celulosa, luego la mezcla del reactor pasa por un intercambiador para disminuir su temperatura, aquí se utiliza el separador para separar la lignina y celulosa que no reaccionó, la mezcla obtenida pasa hacia un segundo reactor en condiciones de 160°C de temperatura y 21 bar de presión, para esta reacción se utilizó un catalizador Amberlita70, obteniéndose el ácido levulínico y ácido fórmico, que después pasan por un proceso de destilación y se logra separar el ácido levulínico en mayor composición de 99.99% de pureza con una producción es de 131.59 kg de ácido levulínico con trazas de agua y ácido fórmico en pequeñas proporciones. Este proyecto desarrollado cuenta con viabilidad para la producción del ácido levulínico a partir del bagazo de caña y es importe que se invierta en procesos que ayuden a la economía del país y sobre todo que sean procesos eco amigables que generen mínimos valores de contaminación en el medio ambiente.
Descripción
Palabras clave
Acido levulínico, lignina, Celulosa, Hemicelulosa, Hidrolisis, Furfural, Ácido fórmico