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dc.rights.licensehttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0es_MX
dc.contributorJUAN GABRIEL SEGOVIA HERNANDEZ-
dc.creatorEDUARDO SANCHEZ RAMIREZ-
dc.date.accessioned2020-07-23T19:40:35Z-
dc.date.available2020-07-23T19:40:35Z-
dc.date.issued2017-03-
dc.identifier.urihttp://repositorio.ugto.mx/handle/20.500.12059/2194-
dc.description.abstractDurante las últimas décadas ha existido un creciente interés por fuentes de energía renovables debido a problemas asociados al calentamiento global, el cambio climático y la volatilidad en los precios del petróleo. Actualmente, existen distintos biocombustibles producidos a partir de biomasa, como lo son el etanol y butanol que son proyectados como alternativas verdes al uso de combustibles provenientes de fuentes fósiles. De manera general, el butanol es utilizado como solvente, fluido hidráulico, en la producción de detergentes y antibióticos, etc.; además, también puede ser utilizado como combustible. El desarrollo tecnológico aplicado a la purificación de biobutanol debe tener el potencial para proporcionar un proceso factible, y que pueda competir económicamente con la vía petroquímica para la producción de butanol. Considerando que dentro del proceso completo para la producción de biobutanol los principales retos a enfrentar son referentes tanto a la fermentación de materia prima, como a la sección de separación/purificación, este proyecto enfocó sus esfuerzos a la búsqueda de nuevas alternativas para la purificación de un efluente proveniente de la fermentación. Además este proyecto pretende estimar de forma conjunta la evaluación de varias funciones objetivo mediante la realización de una optimización global multi-objetivo que evalúe simultáneamente el costo total anual, el impacto ambiental y el desempeño dinámico del proceso. La motivación para la realización de este proyecto fue conocer y evaluar nuevas alternativas que permitan mejorar la capacidad competitiva del biobutanol respecto a su síntesis mediante derivados petroquímicos, utilizando para ello diagramas de Pareto que permiten observar el comportamiento conjunto de funciones objetivo, económicas, ambientales y de controlabilidad de proceso, así como el rol que juegan algunas variables de diseño en dichas funciones objetivo. El proyecto comenzó con algunos diseños de separación previamente reportados, obteniendo en primera instancia mejores resultados para diseños híbridos formados por extracción líquido-líquido y columnas de destilación convencionales. Conforme se observó cierta tendencia en los resultados mostrados por los diseños híbridos, dichos diseños fueron mejorados mediante técnicas robustas de diseño y optimización. El modelado del proceso se realizó en Aspen Plus y la optimización se realizó utilizando el método de optimización multi-objetivo Evolución Diferencial con Lista Tabú. La implementación de este algoritmo de optimización se realizó por medio de una plataforma hibrida que contempla la participación de tres paquetes computacionales, Microsoft Excel®, Aspen Plus® y Matlab®. Como resultado se obtuvo que los diseños intensificados mostraron los mejores indicadores económicos, ambientales y de controlabilidad. En otras palabras, conforme los diseños se volvían relativamente más complejos, se pudieron obtener mejores resultados económicos, ambientales y de controlabilidad.es_MX
dc.language.isospaes_MX
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesses_MX
dc.subject.classificationCGU- Doctorado en Ciencias Ingeniería Químicaes_MX
dc.titleEstudio de las Propiedades de Control de un Proceso Sustentable para la Obtención de Biobutanoles_MX
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesises_MX
dc.creator.idinfo:eu-repo/dai/mx/cvu/347195es_MX
dc.subject.ctiinfo:eu-repo/classification/cti/2es_MX
dc.subject.keywordsBioetanol - Producciónes_MX
dc.subject.keywordsBiocombustibleses_MX
dc.subject.keywordsProceso sustentablees_MX
dc.contributor.idinfo:eu-repo/dai/mx/cvu/121601es_MX
dc.contributor.roledirectores_MX
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersiones_MX
dc.contributor.oneSALVADOR HERNANDEZ CASTRO-
dc.contributor.twoFERNANDO ISRAEL GOMEZ CASTRO-
dc.contributor.idoneinfo:eu-repo/dai/mx/cvu/16058es_MX
dc.contributor.idtwoinfo:eu-repo/dai/mx/cvu/173077es_MX
dc.contributor.roleonedirectores_MX
dc.contributor.roletwodirectores_MX
dc.publisher.universityUniversidad de Guanajuatoes_MX
dc.description.abstractEnglishDuring the last decades there has been a growing interest in renewable energy sources due to problems associated with global warming, climate change and volatility in oil prices. Currently, there are different biofuels produced from biomass, such as ethanol and butanol, which are projected as green alternatives to the use of fossil fuels. In general, butanol is used as solvent, hydraulic fluid, in the production of detergents and antibiotics, etc.; it can also be used as fuel. The technological development applied to the purification of biobutanol must have the potential to provide a feasible process which may compete economically with the petrochemical route for the production of biobutanol. Considering that within the complete process for the production of biobutanol the main challenges to be faced are referring both to the fermentation of raw material and to the separation / purification section, this project focused its efforts on the proposal of new alternatives for the purification of an effluent coming from the fermentation. In addition, this project aims to jointly estimate the evaluation of several objective functions by performing a multi-objective global optimization that simultaneously evaluated the total annual cost, environmental impact and dynamic process performance. The motivation for the realization of this project was to know and evaluate new alternatives that allow to improve the competitive capacity of biobutanol with respect to its synthesis using petrochemical derivatives, using to its analysis several Pareto fronts to observe the joint behavior of economic, environmental and controllability indices as objective functions, as well as the role that some design variables play in these objective functions. The project began with some previously reported separation designs, obtaining in the first instance better results for hybrid designs formed by liquid-liquid extraction and conventional distillation columns. As a certain trend was observed in the results shown by the hybrid designs, these designs were improved by robust design and optimization techniques. The modeling of the process was performed in Aspen Plus and the optimization was performed using a multi-objective optimization method, Differential Evolution with Tabu List. The implementation of this optimization algorithm was done through a hybrid platform that includes the participation of three computational packages, Microsoft Excel®, Aspen Plus® and Matlab®. As a result, the intensified designs showed the best economic, environmental and controllability indicators. In other words, as the designs became relatively more complex, it was possible to obtain better economic, environmental and controllability results.es_MX
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