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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Biocombustibles, opción "errónea"
Amazon Deforestation