Dimensionado de una planta para la extracción y purificación de ácido clorogénico

Abstract

En este trabajo se ha realizado el diseño de una planta de adsorción y purificación de ácido clorogénico a partir de harina de girasol. La planta consta de tres etapas principales. Una primera etapa de extracción sólido-líquido de ácido clorogénico de la harina de girasol empleando una disolución de etanol en agua en un 70% en peso. Una segunda etapa de adsorción del ácido clorogénico en zeolitas de tipo Beta, y una posterior desorción, de nuevo con una mezcla de etanol y agua, para recuperar el ácido clorogénico. Y, por último, una etapa final de obtención del ácido clorogénico puro en forma de sólido utilizando un secadero en spray. La planta cuenta también con una etapa de pervaporación previa al spray para recuperar el etanol y recircularlo. La cantidad de ácido clorogénico obtenida es 3679200 kilogramos de CGA al año. En el transcurso del trabajo se han realizado los balances de materia y energía y el dimensionado de varios equipos de proceso: un intercambiador de calor, una bomba centrífuga, un extractor y una adsorbedor. Se ha realizado un estudio de la viabilidad económica y un análisis de sensibilidad ante la variación del precio de venta. Para la selección de la zeolita se llevó a cabo previamente un trabajo experimental en el laboratorio.

This Final Project has developed the design of a plant for the extraction and purification of chlorogenic acid from sunflower’s flour. The plant can be divided in three main sections. The first section is based in the extraction with a solvent composed by a mixture of ethanol and water 70/30 in mass. In a second section, the cholorogenic acid is separated and concentrated by adsorption on Beta-zeolite. The chlorogenic acid is desorbed also using a mixture ethanol/water. In the third section, chlorogenic acid is dried and precipitated in a spray drier, where the final product, pure solid chlorogenic acid is obtained. The amount of chlorogenic acid obtained is 3679200 kilograms per year. Some equipments from the plant have also been designed in this Project: A heat exchanger, a centrifugal pump, an extraction tower and an adsorption tower. Previous to the Spray, a pervaporation step is used to separate the ethanol and recirculate to the extraction step. A study of the economic viability of the Project and an analysis of the sensibility of the plant when the selling price varies has been also made. An experimental work in the lab has been performed in the frame of this Final Project, for the zeolite selection.