Destilación en membranas de disoluciones acuosas de alcoholes

Resumo

En este trabajo se han diseñado, construido y puesto a punto varios dispositivos experimentales: los que nos permiten medir los flujos y las concentraciones en los experimentos de destilación en membranas, con contacto directo y con "gap" de aire, y los que nos permiten caracterizar las membranas (presión de entrada de líquido en sus poros, conductividad térmica y ángulo de contacto en avance). Se ha estudiado la influencia de los distintos párametros que intervienen en los procesos de destilación en membranas como son : la temperatura media, la diferencia de temperaturas y la concentración inicial de alcohol en el alimento, para las dos modalidades de destilación en membranas, y, para el caso de "gap" de aire, además, la velocidad de paso tangenical de la disolución a través de la célula, el tipo de membrana, el tipo de alcohol y el espesor del "gap" de aire. Se han propuesto diferentes modelos para el cálculo de la polarización de temperaturas. Partiendo del conocimiento de los perfiles de temperatura y de concentración, determinados previamente, se han conseguido predecir los flujos de permeado, observados experimentalmente, con el modelo de difusión en película estancada para sistemas multicomponentes usando las ecuaciones de Stefan-Maxwell. También, se ha estudiado la influencia de la temperatura y de la concentración, de las disoluciones de diferentes alcoholes en agua, en la presión de entrada de líquido en los poros de las membranas hidrófobas. Estos resultados, junto con las medidas del ángulo de contacto en avance, han permitido, mediante la aplicación de dos modelos teóricos diferentes, determinar ciertas características de los poros, tales como su radio, la concentración de penetración y el ángulo de estructura.