CARACTERIZACIÓN DE REACTOR ENZIMÁTICO DE LECHO EMPACADO PARA LA PRODUCCIÓN DE ETIL OLEATO

Resumen

Se evaluó el desempeño de un reactor enzimático de lecho empacado (PBR) para la producción de etil oleato midiendo la estabilidad en la conversión molar, la hidrodinámica del fluido inyectando un marcador por pulso, calculando la función de distribución de tiempos de residencia (DTR) y desarrollando modelos numéricos de los campos de coeficiente de transferencia de masa y de presión con distintas configuraciones de partículas de catalizador en el lecho resolviendo la ecuación de Navier-Stokes con el método de elementos finitos (MEF). Los experimentos fueron realizados por duplicado con sustrato conformado por ácido oleico y etanol catalizado por una lipasa comercial, se operó a 20 min de tiempo de residencia nominal y a 50°C. La conversión molar promedio alcanzada fue del 80%. El tiempo de residencia promedio experimental fue de 28.9 min. Los resultados en la función DTR normalizada muestran la presencia de dispersión en el lecho, esto podría deberse a la existencia de volúmenes muertos en los que el marcador oleoso se queda estancado. Las soluciones numéricas sugieren la existencia de dependencia entre la configuración de las partículas de catalizador y la caída de presión.

Este estudio permitió caracterizar un reactor PBR empacado de lipasa inmovilizada para la producción de etil oleato y un mejor entendimiento sobre el efecto de la distribución de las partículas de catalizador en el lecho con la transferencia de masa y caída de presión con el fin de establecer las bases para su implementación en el escalamiento del proceso.