Recuperación de ácidos orgánicos de mezclas acuosas mediante adsorción en lecho móvil simulado (SMB)

Abstract

El trabajo que se presenta a continuación se ha llevado a cabo en el grupo de investigación “Catálisis y Procesos de Separación (CyPS)” en el Departamento de Ingeniería Química y de Materiales de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Complutense de Madrid. La producción biotecnológica de ácidos orgánicos ocupa un lugar importante en la producción de productos químicos básicos, y representa una alternativa ambientalmente sostenible en comparación con la síntesis basada en materias primas no renovables como el petróleo. El aumento de la demanda de los ácidos orgánicos ha hecho que surja la necesidad de encontrar nuevas formas de aumentar el rendimiento de su producción biológica y el desarrollo de métodos de recuperación que hagan rentable el proceso. Dentro de los ácidos orgánicos con amplia aplicación industrial y que serán objeto de estudio de la presente tesis están los ácidos acético, succínico, fórmico y cítrico. Todos ellos se pueden producir por vía fermentativa mediante el aprovechamiento de biomasa y residuos de diferentes actividades industriales. No obstante, la posterior separación del ácido orgánico del resto de compuestos del caldo representa un gran desafío para este tipo de producción, ya que esta etapa puede representar hasta más del 50% del coste del proceso global. Por esta razón se requiere el desarrollo de procesos de separación eficaces y económicamente rentables, que hagan de la producción biológica una opción viable...

The work presented below has been carried out in the research group "Catalysis and Separation Processes (CyPS)" in the Department of Chemical Engineering and Materials at the Faculty of Chemical Sciences of the Complutense University of Madrid.Biotechnological production of organic acids occupies an important place in the production of basic chemicals products and represents an environmentally sustainable alternative in comparison to synthesis based on non-renewable raw materials such as petroleum. The increasing demand for organic acids has led to the need to find new ways to increase the yield of their biological production and the development of recovery methods that make the process cost-effective.The organic acids with wide industrial application studied in this thesis are acetic, succinic, formic and citric acids. All of them can be produced by fermentation using biomass or residues from different industrial activities as raw materials. However, the subsequent separation of the organic acid from the rest of the compounds present in the broth represents a great challenge for this type of production, since this stage can represent more than 50% of the total cost of the overall process. For this reason, the development of efficient and economically profitable separation processes is required to make biological production a feasible option...