Destilación de Etanol

A: Unidad de Destilación Azeotrópica

B: Unidad de Deshidratación

Licor de Fermentador:  6.4% etanol

Alcohol Azeotrópico  : 95 % etanol

Alcohol Anhídro:         99.5% etanol

Requerimiento Térmico Proceso: 44,000 btu/galón Etanol Anhídro (1)

Poder Calorífico Etanol Anhídro: 76,700 btu/galón

(1) Para un sistema optimizado

Requerimiento de Area Cultivada

Para una producción de 1000 gal/h (24,000 gpd, 8.7 millones de galones/año) se requiere una producción de caña 60 T/h (525,000 Ton/a).

Usando un valor (ref Brasil) de 70 Ton anuales de caña por hectárea, se estima que se requiere un cultivo de 7500 hectáreas para proveer las 60 T/h necesarias para la producción de 1000 gal/h de Etanol Combustible. Es decir que el insumo "Tierra" será de 7.5 Ha para sostener una producción de 1 gph de Etanol.

Cálculos Básicos

Produccion de Etanol Combustible

Base: 1000 gph de EtOH Anhídro

Base: EtOH Anhidro gal/h 1000
EtOH gal/a 365000
EtOH Anhídro L/h 3785
EtOH Anhídro L/a 1381525
densidad ETOH lb/ft3 49.78
GE EtOH Anhídro 0.798
EtOH Anhídro kg/h 3019.5
EtOH Anhidro lb/h 6650.9
Concentración Azeótropo 0.95
EtOH Azeotrop lb/h 7000.9
Concentración Fermentador lb/h 0.0637
Licor Fermentador lb/h 107143

Calor Columnas destilación
Columna deshidratadora btu/h 4610000
Columna Azeotrópica btu/h 13300000
Columna concentradora btu/h 26000000
Calor Proceso Destilación btu/h 43910000
Potencia Molienda HP 1200
Calor Molienda btu/h 3052800
Potencia Térmica Neta btu/h 46962800
Eficiencia Térmica 0.8
Potencia Térmica bruta btu/h 58703500
Poder calorifico EtOH btu/lb 11530
Poder calorifico EtOH btu/h 76684862
Poder calorifico EtOH btu/gal 76685
Energia Producción btu/gal 58703.5
Beneficio Energetico directo btu/gal 17981

Conversion Fermentador - Insumo de Caña - Producción de Bagazo
lb ETOH/lb Azucar Teórico 0.538
lb ETOH/lb Azucar Actual 0.385
Eficiencia Fermentador 0.72
ETOH Fermentador lb/h 6825.0
Azucar Requerido lb/h 17727
Azucar/Cana 0.135 0.135
Caña Requerida lb/h 131313
Caña Requerida TON/h 59.69
Bagazo producido lb/h 17071
Poder Calorífico Bagazo btu/lb 8200
Calor Combustión Bagazo btu/h 1.4E+08

Emisión de CO2
Requerimnto Térmico Proceso btu/h 58703500
Bagazo a quemar lb/h 7159.0
Superavit Bagazo lb/h 9911.7
%Bagazo usado 41.9
Contenido Carbono/Bagazo 0.48
CO2 generado por Combustión lb/h 12599.8
CO2 generado en Fermetacion 6528.3
CO2 Total Emitido lb/h 19128.0
CO2 Total Emitido lb/gal EtOH 19.1
LHV ETOH btu/lb 11530
lb ETOH/gal 6.65
LHV EtOH btu/gal 76684.9
Peso Molecular EtOH 46.07
CO2 lb/lb EtOH 1.91
CO2 lb/gal EtOH 12.70
CO2 comb EtOH lb/Mbtu 165.7
EMISION CO2 TOTAL lb/gal EtOH 31.83
EMISION CO2 TOTAL lb/Mbtu 415.1

Gasolina (como Octano)
PM 114
CO2 emitido lb/lb 3.09
LHV btu/lb 19260
densidad lb/ft3 44.2
LHV lb/gal 5.91
CO2 emitido lb/gal 18.25
LHV btu/gal 113809.0
CO2 emitido lb/Mbtu 160.3
Emisión Total CO2 EtOH/C8 2.59

Requerimiento de Caña y Tierra de Cultivo
Caña Requerida lb/h 131313
Caña Requerida TON/h 59.7
Caña Requerida TON/a 522865
Productividad Cultivo TON/Ha.a 70
Area Cultivo Ha 7469.5
Corte diario Ha/d 20.5
Corte diario TON/d 1440


Algunos enlaces de interés:
Reporte BBC sobre Etanol
Biocombustibles para los adictos al petróleo: ¿la cura peor que la enfermedad?
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