Post on 02-Jun-2018
8/10/2019 Etanol de Maiz.
1/43
BIOETANOL DE
8/10/2019 Etanol de Maiz.
2/43
GRANO DE MAIZ
Componentes de un grano deMaz amarillo.
Almidn .61,00 %
2
.. ,
Protenas 8,00 %Fibra...11,20 %Humedad...16,00 %
Fuente: D.G. Tiffany. U de Minessota
8/10/2019 Etanol de Maiz.
3/43
COMPOSICIN DE LA PLANTA
DE MAZ
3
8/10/2019 Etanol de Maiz.
4/43
8/10/2019 Etanol de Maiz.
5/43
8/10/2019 Etanol de Maiz.
6/43
RENDIMIENTO DE LOS COPRODUCTOSEN LA MOLIENDA HMEDA
6
8/10/2019 Etanol de Maiz.
7/43
PROCESO DE MOLIENDA SECA PARA LA
PRODUCCIN DE BIOETANOL DE MAZ
7
8/10/2019 Etanol de Maiz.
8/43
MOLIENDA SECA CONSTA DE 8 PASOS:
1. Molienda: El proceso de molienda
8
grano de maz (puede ser cebada,trigo o sorgo), que una vez limpio
pasa a travs de molinos que lotransforman en un polvo fino.
(harina de maz).
8/10/2019 Etanol de Maiz.
9/43
MOLIENDA SECA2. Licuefaccin: La harina de maz pasa a
grandes tanques donde se mezcla conagua y se agrega enzimas (alfa amilasa),pasando a travs de las cocedores dondese lic a el almidn. Se a re a a la mezcla
9
componentes qumicos para mantenerla conun pH de 7. En esta etapa se aplica calorpara permitir la licuefaccin, en una primera
etapa a alta temperatura (120-150C) yluego a temperatura ms baja (95C). Estasaltas temperaturas reducen los niveles debacterias presentes en el mosto.
8/10/2019 Etanol de Maiz.
10/43
MOLIENDA SECA3. Sacarificacin: La mezcla de maz y
agua, ya cocinado, es enfriado a unatemperatura levemente debajo del puntode ebullicin del agua- y se agrega una
10
-convertir las molculas del almidnlicuado en azcares fermentescibles dextrosa- mediante el proceso de
sacarificacin. Las enzimas funcionancomo catalizadores para acelerar loscambios qumicos.
8/10/2019 Etanol de Maiz.
11/43
MOLIENDA SECA4. Fermentacin: A la mezcla de harina con
agua se agrega levadura para fermentar los
azcares cada molcula de glucosa producedos molculas de etanol y dos de dixido decarbono- obtenindose etanol y anhdrido
11
. ,mosto fluir a travs de varias cubas hastaque fermente completamente. En esteproceso el mosto permanece cerca de 48
horas fermentando antes de poder serdestilado. El etanol conserva mucha de laenerga original del azcar, lo cual explica
que sea un excelente combustible.
8/10/2019 Etanol de Maiz.
12/43
SUBPRODUCTOSSubproductos:Subproductos:Subproductos:Subproductos:Los subproductos del procesoson: Anhdrido carbnico y granos destilados
(DDGS). Se obtiene CO2 en grandes cantidadesdurante la fermentacin. Hay plantas que lo reco-gen recuperando el alcohol arrastrado, lo com-
rimen venden ara su uso como asificante
12
de bebidas o como hielo seco. Los granos desti-lados, hmedos y secos DDGS-, se obtienen delresiduo de destilacin, y se centrfugan paraseparar los slidos suspendidos y disueltos. Se
evapora la parte lquida para concentrar slidosdisueltos, se mezcla y se enva luego a unsistema de secado para reducir contenidos deagua a un 10/12%. Los DDGS contienen el
ncleo del maz menos el almidn.
8/10/2019 Etanol de Maiz.
13/43
MOLIENDA HMEDAMOLIENDA HMEDAMOLIENDA HMEDAMOLIENDA HMEDA Proceso capital intensivo, que procesa
gran volumen de granos. En general,la capacidad instalada es de varias
13
etanol/ao, mientras que las plantasque trabajan bajo el proceso de
molienda seca, a lo sumo disponen deuna capacidad de produccin anual de
230 millones de litros.
8/10/2019 Etanol de Maiz.
14/43
MOLIENDA HMEDA (II)MOLIENDA HMEDA (II)MOLIENDA HMEDA (II)MOLIENDA HMEDA (II) La operacin de molienda hmeda es
ms compleja porque el grano debe serseparado en sus componentes, con la
14
ms efectiva de los mismos se obtienensubproductos de mayor valor agregado.En la molienda hmeda solamente el
almidn se fermenta mientras en lamolienda seca se fermenta el granomolido entero.
8/10/2019 Etanol de Maiz.
15/43
MOLIENDA HMEDA (III)MOLIENDA HMEDA (III)MOLIENDA HMEDA (III)MOLIENDA HMEDA (III) La molienda hmeda se inicia con el
macerado del maz en agua caliente en unproceso llamado empapamiento. Luego seretira el agua y los ncleos ablandados
15
donde se separa el germen, extrayndosede ste aceite. Los otros constituyentes almidn, gluten y fibras- se muelen y
pasan a travs de separadores donde seretira la fibra, se separa almidn y gluten.Luego se lava y seca el almidn que puedeser usado para su fermentacin.
8/10/2019 Etanol de Maiz.
16/43
PASOS DE LA MOLIENDA
HMEDASintticamente los pasos del proceso sonlos siguientes:i. Almacenamiento y limpieza,ii. Maceracin del rano de maz
16
iii. Molienda gruesa (obtencin del germen),iv. Molienda fina (obtencin del gluten feed),
v. Separacin del gluten y almidn(obtencin del gluten meal y del almidn),vi. Hidrlisis del almidn.
8/10/2019 Etanol de Maiz.
17/43
17
8/10/2019 Etanol de Maiz.
18/43
8/10/2019 Etanol de Maiz.
19/43
AMILOPECTINA EN ALMIDN
19
8/10/2019 Etanol de Maiz.
20/43
ALMIDN
20Accin inicial de las alfa amilasas sobre las cadenas ramificadas de lamolcula de almidn
8/10/2019 Etanol de Maiz.
21/43
AMILOPECTINA
21Accin de las beta amilasas sobre las cadenas ramificadas de las molculasde amilopectina.
8/10/2019 Etanol de Maiz.
22/43
AMILOPECTINA
22
8/10/2019 Etanol de Maiz.
23/43
DEXTRINA LMITE
23
8/10/2019 Etanol de Maiz.
24/43
ALCOHOL DE MAZ
24
8/10/2019 Etanol de Maiz.
25/43
8/10/2019 Etanol de Maiz.
26/43
MACERACIN Y COCIMIENTO
Reciclo de condensado
Reciclo de vinaza
Vapor
Tanque delicuefaccin
Agua de
proceso
Mosto afermentacin
Harina
Enzimas delicuefaccin
26
Vapor
Enfriadores
Mosto
Tanquede flash
Agua calen-tamientoa proceso
Reciclo
8/10/2019 Etanol de Maiz.
27/43
SACARIFICACIN, PROPAGACIN DE
LEVADURA Y FERMENTACIN SIMULTNEAS
Agua Enzimas
Levaduras
Mosto
Dixido de carbono
27
Fermentadores
Vino a destilacin
8/10/2019 Etanol de Maiz.
28/43
SACARIFICACIN Y PROPAGACIN DE
LEVADURAS EN CASCADA
Aire
cido Enzimas
Nitrgeno
Levadura
cido
28
Aire
Dilucin
Cascada deSacarificacin
Tanque demezcla
Fsforo
Nitrgeno
Levadura
cido
8/10/2019 Etanol de Maiz.
29/43
PREFERMENTACIN Y FERMENTACIN
EN CASCADAcido
29
AireAire
AireAire Aire
cido
8/10/2019 Etanol de Maiz.
30/43
DESTILACIN Y DESHIDRATACIN PORAZETROPO TERNARIO
30
8/10/2019 Etanol de Maiz.
31/43
CONDICIONES DE OPERACIN DE
ENZIMAS DE LIQUEFACCIN
Calcio libre: >5 ppm. Rango tpico de pH: 5,6 6,0
31
Temperatura: 83 85 C Tiempo: 30 60 minutos
Enzima necesaria: 0,0155 0,031% v/v.
8/10/2019 Etanol de Maiz.
32/43
LICUEFACCINDextrinas
32
8/10/2019 Etanol de Maiz.
33/43
TRABAJO DE LAS ENZIMASBaja laviscosidad
Produce
dextrinasLicue-faccin Alfa amilasa
Alfa amilasaamonio
Cocimiento
rpidoMezcla-
dor
33
Mejora
Mejora lafermentacin
Produceglucosa
Fermentacin
Glucoamilasa
(Proteasa)Propaga-dor de
levaduras
Pie de levaduraNutrientes
Nutrientes
8/10/2019 Etanol de Maiz.
34/43
8/10/2019 Etanol de Maiz.
35/43
BIOETANOL Y SUBPRODUCTOS
35
8/10/2019 Etanol de Maiz.
36/43
FEED-LOT ANEXO A DESTILERA
36
8/10/2019 Etanol de Maiz.
37/43
BIODIGESTOR
37
8/10/2019 Etanol de Maiz.
38/43
38
8/10/2019 Etanol de Maiz.
39/43
8/10/2019 Etanol de Maiz.
40/43
COMPETENCIA ALIMENTOS
8/10/2019 Etanol de Maiz.
41/43
COMPETENCIA ALIMENTOS-
BIOCOMBUSTIBLES
41
8/10/2019 Etanol de Maiz.
42/43
EFICIENCIA ENERGTICA MAZ
ARGENTINO
42Fuente: Maizar. 2010
8/10/2019 Etanol de Maiz.
43/43
43