Estudio del Proceso de Deslignificación de Madera para la Maximizació de la Reducción de Lignina
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Date
2021-03-19Author
Hernández Ramos, Héctor Daniel
López Zamora, Leticia
Metadata
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Una gran parte de los materiales con alto contenido en celulosa son susceptibles de
ser utilizados como materia prima para la producción de biocarburantes, se generan
como residuos en los procesos productivos de los sectores agrícola, forestal e
industrial que constituye una fuente abundante y de bajo costo, que genera,
además, una solución al problema de su disposición final. La deslignificación es una
etapa crucial previa a la obtención de bioetanol, al permitir acceder a la celulosa y
lograr su transformación logrando la ruptura en su composición removiendo la
hemicelulosa y buscando la mayor remoción en el porcentaje de lignina presente en
el material a tratar.
En el presente trabajo se realizó la optimización del proceso de hidrólisis alcalina de
residuos lignocelulósicos, empleando como materia prima una mezcla de residuos
de madera (RM) y dos lotes de maderas puras: cedro (RMC) y pino (RMP), de la
ciudad de Orizaba. Para obtener la optimización del proceso se partió de un diseño
de superficie de respuesta Box-Behnken, consideraron como variables
independientes: tiempo del proceso (30, 50 y 70 h), concentración de H2O2 (2, 4 y
6 % v/v) y Relación Sólido-Líquido (10, 15 y 20 g:mL), trabajando muestras de 5 g
en recipientes de 1 L, a fin de favorecer un buen contacto entre la muestra y el
líquido, dicho diseño sirvió como base para establecer un nuevo diseño en el cual
se alcanzó la optimización en el proceso, donde las variables se mantuvieron
siendo: tiempo del proceso (27, 38.5 y 50 h), concentración de H2O2 (6, 8 y 10 %
v/v) y Relación Sólido-Líquido (12, 16 y 20 g:mL), siendo la variable de respuesta la
remoción en el porcentaje de lignina. Los resultados fueron analizados
estadísticamente, determinándose que las condiciones que minimizan el contenido
de lignina en RM son 38.9 h, 8 % de H2O2 v/v y una RSL de 16 g: mL logrando una
remoción de 42.5 % de lignina con un valor final de lignina de 8.8002 %. Una vez
obtenida la optimización del proceso de hidrólisis alcalina se procedió a replicar el
diseño óptimo utilizando maderas puras. Para los RMC las condiciones óptimas
fueron: 38.1 h, 8.4 % de H2O2 v/v y RSL de 16.6 g:mL teniendo un valor de lignina
de 8.0207 % con una remoción de 46.0865% con respecto a la caracterización
lignocelulósica, mientras que para el RMP las condiciones óptimas fueron: 38.7 h,
8.2 % de H2O2 v/v y 18.4 g:mL de RSL obteniendo una remoción de 36.0537% con
un valor de 9.0711 % final. Teniendo las condiciones óptimas para cada una de las
muestras por separado se procedió a realizar una comparación sometiendo la muestra a una reducción en el tamaño de partícula, donde para RMC se obtuvo un
porcentaje de lignina 8.1026 con una remoción de 45.54 %, y para RMP un
porcentaje de lignina de 9.0323 teniendo una remoción de 36.34 %.
Temas
deslignificaciónhidrólisis
diseño de experimentos
residuos lignocelulósicos
Tipo
ThesisCollections
- Tesis (MIQ) [93]