Estudio y optimización de las condiciones de operación de adsorción de un aminoácido en una torre de intercambio iónico industrial

Abstract

En el marco global de la economía actual se da mucha importancia al Tratamiento de Efluentes Industriales, que en su composición presentan productos recuperables y valiosos a pesar que se encuentran en bajas concentraciones, tal como es el caso de la industria Bioquímica en lo que se refiere a la producción de productos farmacéuticos y algunos productos alimenticios. Sobre esto último, es de importancia la recuperación de los aminoácidos en las torres de adsorción dentro del proceso de fabricación de los mismos. Se tiene referencia de trabajos previamente realizados [12] relacionados al tema de estudio, en el cual el objetivo principal fue la decoloración de soluciones azucaradas empleando para ello resinas aniónicas básicas débiles, con tres finalidades básicas: una, para encontrar la óptima cantidad de resina de intercambio a usar para decolorar una cantidad de solución azucarada, otra, hacer corridas comparativas con otro adsorbente como el carbón activado, y otra para mejorar la calidad de la solución decolorada mejorando su rendimiento de la solución para una posterior cristalización del producto valioso. En el proceso de adsorción en las torres de resina catiónica, un proceso óptimo nos permitiría obtener un grado de adsorción cercano al 100%. Sin embargo, en la práctica se observa que existe una pérdida apreciable de dicha capacidad de adsorción, lo cual puede ser atribuido a la presencia en el licor a adsorber de las siguientes causas: • Materia orgánica • Presencia de otros aminoácidos • Bacterias • Presencia de aniones, los cuales tienen una tendencia a formar sales (arrastre de cationes a torres). • Un inadecuado acondicionamiento de la resina antes de la adsorción Todo ello conlleva a bajar el rendimiento de la producción, y hace necesaria la búsqueda de alternativas de solución al problema. Así, este trabajo que se plantea como tema de tesis de grado, tiene como objetivo principal determinar cuál o cuáles son las causas más relevantes que están afectando la captación del Ácido Glutámico y buscar su posible solución, en una primera fase a nivel laboratorio y en una segunda con la aplicación a nivel industrial. Como se indicó anteriormente, el enfoque principal para este trabajo estará centrado en la búsqueda de los factores que más afectan el grado de adsorción en la torre de intercambio. Una vez determinado esto, se plantearán, y se probarán diferentes alternativas a fin de mejorarlo. Es importante mencionar que el producto valioso que es el Ácido Glutámico, será enfocado desde un punto de vista secundario, haciéndose mención de este sólo en los casos que sean necesarios. Con respecto a las etapas del proceso de adsorción en torres de resina, los estudios se centrarán sólo al acondicionamiento previo de la resina, conformado por el retrolavado y la regeneración, y a la adsorción propiamente dicha. Las siguientes etapas del proceso que forman parte de la recuperación del Aminoácido no serán tocadas en detalle, tan sólo se harán mención de ellas cuando se necesite establecer la línea del proceso, que como se sabe constituyen una secuencia particular original del proceso que se hace en la Empresa AJINOMOTO DEL PERU. Finalmente, se presenta una evaluación económica del proceso de adsorción actual y el modificado a fin de establecer la aplicabilidad del mismo.