Dehydration of ethanol-water mixture to be treated by an operation using nonconventional separation, including: distillation under vacuum, azeotropic distillation, extractive distillation, membrane separation, adsorption molecular sieve and / or ion exchange resins, distillation effect of ionic or any combination of the above operations salts. This paper presents a comparison of two alternatives for the dehydration of ethanol: extractive distillation solvent (ethylene glycol) and extractive distillation effect of ionic salts (calcium chloride). Starting from a mixture of ethanol diluted in water separation alternatives are developed and the simulation is performed in Aspen Plus 11.1 platform. A parametric study is conducted, where variables are considered as results: the number of dishes, the location of the feed streams and reflux ratio of each of the columns in order to minimize the total annual operating costs to achieve a stream with a concentration of 99.0 molar% ethanol. To calculate the total annual costs is considered the contribution of the investment cost (columns and heat exchangers) and the cost of energy required and the investment pays for a period of three years. Ethylene glycol and glycerol may be dehydrated ethanol, achieving a better separation with the first one, however, it should not be ruled out that glycerol is used in the future as it is of natural origin. In the extractive distillation with calcium chloride achieved a considerable reduction in total annual costs compared to solvent extraction techniques.
La deshidratación de la mezcla etanol-agua debe ser tratada mediante alguna operación de separación no convencional, como son: destilación a condiciones de vacío, destilación azeotrópica, destilación extractiva, separación con membranas, adsorción con malla molecular y/o resinas de intercambio iónico, destilación con efecto de sales iónicas o con alguna combinación de las operaciones anteriores. En este trabajo se presenta una comparación de dos alternativas para la deshidratación de etanol: destilación extractiva con solventes (etilenglicol) y destilación extractiva con efecto de sales iónicas (cloruro de calcio). Partiendo de una mezcla diluida de etanol en agua se desarrollan las alternativas de separación y se realiza la simulación en la plataforma de Aspen Plus 11.1. Se realiza un estudio paramétrico, dónde se consideran como variables de búsqueda: el número de platos, la localización de las corrientes de alimentación y la relación de reflujo de cada una de las columnas con el objetivo de minimizar los costos totales anuales de operación para lograr una corriente con una concentración de 99.0 % molar de etanol. Para el cálculo de los costos totales anuales se considera la aportación del costo de inversión (columnas e intercambiadores de calor) y el costo de la energía requerida y se amortiza la inversión para un periodo de tres años. Con etilenglicol y glicerol es posible deshidratar el etanol, lográndose una mejor separación con el primero de ellos, sin embargo, no se debe descartar que en un futuro se use el glicerol ya que es de origen natural. En la destilación extractiva con cloruro de calcio se logra una reducción considerable en los costos totales anuales comparada con las técnicas de extracción con solventes.
