Estudio técnico económico para optimizar el proceso de recuperación del ácido glutámico a través de torres de resina de intercambio catiónico

Abstract

La producción industrial de aminoácidos como el Ácido Glutámico y Lisina, normalmente se inicia con la etapa de fermentación y finaliza con la refinación del producto principal. La refinación, por su naturaleza, es la etapa que se encarga de retirar las impurezas que acompañan al producto principal y por ende existe una merma considerable del aminoácido a través de los efluentes. El rendimiento de recuperación que se obtenga incidirá drásticamente en el rendimiento total de la línea de producción; además se conoce que, la recuperación de productos puede ser más difícil y costosa que la etapa de fermentación, llegando sus costos fijos a ser casi el 60% del de una planta de producción. En la actualidad, no sólo las plantas Bioquímicas desean tener altos volúmenes de producción, sino que esta labor se desarrolle logrando buenos rendimientos al menor costo posible. Los costos pueden ser reducidos incidiendo en; la materia prima, desarrollo de cepas de producción, optimización de las operaciones y procesos de recuperación, purificación del producto principal, entre otros. Es así que por medio del presente trabajo de investigación, titulado: "ESTUDIO TÉCNICO ECONÓMICO PARA OPTIMIZAR EL PROCESO DE RECUPERACIÓN DEL ÁCIDO GLUTÁMICO A TRAVÉS DE TORRES DE RESINA DE INTERCAMBIO CATIÓNICO ", se busca optimizar las operaciones desarrolladas durante la recuperación del ácido glutámico mediante torres de resina de intercambio catiónico. Los trabajos de experimentación, análisis, contrastación y aplicación de resultados se realizaron en las instalaciones industriales de la empresa AJINOMOTO DEL PERÚ S.A. Para el caso específico del presente trabajo, el intercambio catiónico se usa como medio de recuperación del aminoácido, a partir del licor madre que se genera durante la cristalización. La recuperación contempla cinco operaciones: adsorción, lavado con licor madre, elución, enjuague y acondicionamiento de la resina. Por fines prácticos, y en referencia al ácido glutámico se está considerando al isómero L y no al isómero D. En las operaciones antes citadas, se ha desarrollado un estudio que permita un ahorro específico. Tal como es el caso que, en la adsorción se enfoca las variables y controles necesarios que permitan minimizar el ácido glutámico presente en el efluente o licor adsorbido. En el lavado con licor madre, se estudia el ahorro de soda que involucra esta operación y se propone una alternativa optimizada frente a la que se desarrolla en planta. En la elución, se determina el pH al cual se obtenga una mejor elución del aminoácido retenido durante la adsorción y se desarrolla también una propuesta durante esta operación que permita el ahorro de energía a través de la disminución del uso de aire comprimido. En el enjuague, se busca optimizar el tiempo de operación y justificar la culminación del enjuague con agua tratada. Finalmente, en el acondicionamiento de la resina, se toma la regeneración para proponer la reducción del regenerante, cloruro de sodio, utilizado.