En los procesos industriales de producción y purificación de alcohol, el control de la espuma es un aspecto importante para mantener la estabilidad operativa de los equipos y la eficiencia de la separación.
Cuando la espuma se forma de manera excesiva en evaporadores o columnas de destilación, puede generar arrastre de líquido, aumento de la caída de presión, reducción de la capacidad de procesamiento y disminución de la eficiencia de separación.
Para destilación de alcohol
En la industria del alcohol, el control de espuma es supremamente importante en etapas de fermentación como también en las operaciones de evaporación y destilación. En particular, la formación de espuma dentro de una columna puede afectar la transferencia de masa y la capacidad de separación.
Durante la destilación aparecen fenómenos de espuma asociados a la interacción entre las fases líquida y vapor; una espuma excesiva genera el arrastre, la pérdida de carga y condiciones de inundación prematura, desencadenando en problemas operativos de producción de etanol.
¿Cómo afecta la espuma a una columna de destilación?
Cuando una columna presenta una elevada carga de espuma, su capacidad efectiva puede disminuir, limitando la cantidad de alimentación que puede procesarse y manteniendo condiciones adecuadas de operación.
Si la espuma ocupa parte del espacio disponible para el flujo de vapor y líquido, se presentan condiciones para la inundación de la columna, afectando su funcionamiento y capacidad de separación.
Este fenómeno pasa cuando gotas de líquido son transportadas por la corriente de vapor. Una formación excesiva de espuma puede favorecer este comportamiento alterando el funcionamiento de las etapas de separación.
Investigaciones experimentales en columnas empacadas han encontrado una disminución de la eficiencia de separación bajo condiciones de formación de espuma.
Una operación afectada por espuma puede requerir reducción temporal del caudal, ajustes de las condiciones de operación, mayor consumo de insumos o incluso paradas para corregir el problema.
en la destilación de alcohol
El Antiespumante puede desplazarse hacia la interfaz entre el gas y el líquido alterando las propiedades de esa película, lo anterior facilita la ruptura de las estructuras de espuma y reduce su estabilidad. Sin embargo, más antiespumante no significa necesariamente mejor control de espuma. La concentración adecuada depende del sistema y debe determinarse mediante pruebas y seguimiento del proceso.
En Zerachem® consideramos las condiciones reales de cada operación y para procesos de fermentación, por ejemplo, se han estudiado antiespumantes basados en emulsiones de silicona, mezclas orgánico-silicona y formulaciones orgánicas, observándose diferencias importantes en su comportamiento dependiendo de las características del medio. Por eso, un antiespumante adecuado para un proceso puede no presentar el mismo desempeño en otra aplicación.
¿Cómo seleccionar un antiespumante para destilación de alcohol?
Alcohol, agua, materia orgánica, sólidos disueltos y otros componentes pueden modificar el comportamiento de la espuma.
El comportamiento del antiespumante debe ser compatible con las temperaturas presentes en el proceso.
La Presión y la temperatura influyen sobre el equilibrio de fases y sobre el comportamiento de la espuma.
La eficacia depende tanto de la formulación como de la forma y ubicación en que se incorpora.
Cuando el alcohol producido está destinado a aplicaciones alimentarias, bebidas u otros usos regulados, el estatus regulatorio del antiespumante debe verificarse específicamente para el uso previsto. Que un componente esté autorizado en determinada aplicación no significa automáticamente que cualquier formulación comercial que lo contenga esté autorizada para cualquier proceso. La FDA, por ejemplo, mantiene regulaciones específicas para determinados agentes antiespumantes y sus condiciones de uso.
Encontrar una dosificación técnicamente eficiente permite controlar la espuma sin introducir efectos innecesarios en el proceso.
Una investigación realizada sobre agentes antiespumantes utilizados industrialmente encontró que determinadas formulaciones y concentraciones podían afectar negativamente el crecimiento y la actividad de las levaduras, mientras que otras formulaciones comerciales no presentaron el mismo comportamiento en concentraciones relevantes para el control de espuma.
Por ello, la recomendación técnica debe basarse en pruebas de compatibilidad y desempeño, no únicamente en una dosis estándar.
