Decoloración y regeneración de resinas de intercambio iónico utilizadas en el refino de caña de azúcar: optimización y modelado

Abstract

Este Trabajo Fin de Master aborda el estudio experimental a escala piloto-laboratorio de la etapa de regeneración de resinas de intercambio iónico cargadas con colorantes procedentes de la etapa de decoloración del refino de caña de azúcar, con el objetivo de encontrar las condiciones óptimas de regeneración. Los resultados demostraron una relación entre la carga de colorantes y el tiempo de regeneración, de forma que cuando se opera con altas cargas de color, sería recomendable alargar el tiempo de regeneración. Por otra parte, la alta salinidad del regenerante y llevar a cabo la etapa de desplazamiento del regenerante con agua a pH ácido (pH 2), también parecen favorecer la eficacia de la etapa de regeneración. Se ha determinado el equilibrio de adsorción de los colorantes sobre las resinas de intercambio iónico en la etapa de decoloración (adsorción), siendo la isoterma de Freundlich la que mejor reproduce dicho equilibrio (R2=0,92). En cualquier caso se ha utilizado la isoterma lineal (R2=0,84) para modelar la etapa de decoloración en columna de adsorción, por ser más sencilla y válida en el intervalo de trabajo. Por último, se ha planteado y resuelto el modelado matemático de la columna de adsorción utilizada en el laboratorio para la etapa de decoloración, utilizándose dicho modelado para analizar la influencia de variables de operación tales como el caudal de licor, longitud y porosidad del lecho. De este estudio se concluye la necesidad de una evaluación completa de costes para determinar los parámetros de operación óptimos.