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Servicios Técnicos Homologados de la UCA

 

ANÁLISIS Y DISEÑO DE PROCESOS CON FLUIDOS SUPERCRÍTICOS (Ref. 2006-006)

 

   

Descripción:

 

Aplicación de procesos de alta presión, incluyendo tanto Reactores Químicos como Operaciones de Separación, con utilización de Fluidos Supercríticos (FSC), en cualquier campo de la Ingeniería Química y de Procesos. Entre ellos:

 
1) Procesos de Extracción: Procesos que utilizan FSC como disolventes para extraer componentes de interés (industrial, agroalimentario, farmacéutico, etc.) a partir de cualquier materia prima, sólida o líquida, de forma eficiente, sin restos de disolvente en el producto final y sin alteración de sus cualidades naturales. Ejemplos de MP (y productos obtenidos): orujo (antocianos, licopeno), semillas de uva (aceite), borraja (aceite), girasol (aceite), germen de trigo (aceite, tocoferoles), soja (aceite), microalgas (clorofila, carotenos), etc.

 
2) Procesos de Precipitación: Procesos para la obtención de materiales sólidos en forma de polvo, con partículas de tamaño micro- y nano-métrico y con geometría y distribución de tamaños controladas, por precipitación con un FSC. De especial interés para la industria agroalimentaria y farmacéutica para la producción de aditivos, aromas, colorantes o fármacos, de absorción controlada (antocianos, carotenos, amoxicilina, ampicilina, etc.)

 

3) Procesos de Oxidación Hidrotérmica: Procesos para el tratamiento (depuración) de vertidos industriales y residuos tóxicos o peligrosos mediante su oxidación completa en un FSC. Esta tecnología es útil para tratar cualquier vertido o residuo de tipo orgánico: aceites usados, fangos de depuradora, vinazas, taladrinas, residuos hospitalarios, etc. 

 

Para cada uno de estos casos se oferta, de forma completa o independiente: 

 

a) La utilización del proceso para extraer (depurar) materias primas (residuos) de interés para el cliente.
b) La caracterización analítica y físico-química de los productos o residuos obtenidos.
c) El estudio de la viabilidad técnica del proceso en función de la materia prima (residuo) a extraer (depurar).
d) La optimización de las condiciones operativas del proceso, tanto técnicas como económicas.
e) El dimensionado y/o diseño de plantas de proceso, a escala piloto y, en su caso, para uso industrial.

f) Estudios de gasificación hidrotérmica de residuos orgánicos para la producción de gases ricos en hidrógeno.

g) Ensayos de transesterificación de muestras aceites por método convencional y en estado supercrítico.

h) Análisis y cuantificación de esteres metílicos y ácidos grasos.

  

 

Capacidades y Recursos: 

 
Los servicios solicitados se realizarán en los laboratorios y plantas que el Grupo “Análisis y diseño de procesos con Fluidos Supercríticos” tiene asignados, tanto en el Departamento de Ingeniería Química, Tecnología de Alimentos y Tecnologías del Medio Ambiente, como en el Instituto Andaluz de Investigaciones Vitivinícolas, ambos en la UCA.

Las capacidades del Grupo se basan en su dilatada experiencia investigadora en el campo de los FSC y en el notable conjunto de investigadores que lo forman, todo lo cual puede ser contemplado en la página web oficial del Grupo (http://www2.uca.es/dept/ing_quimica/investigacion/fsc/), cuyo código del Plan Andaluz de Investigación es TEP-128.

Los recursos materiales de que dispone el grupo (también descritos en internet) son los siguientes:

1) Equipos para procesos:

 
• Extractor supercrítico a escala micro, ISCO modelo SFX220, con extractores de 1-10 mL de capacidad y capaz de operar hasta 150ºC y 500 atm.
• Extractor supercrítico a escala piloto, Thar Tech modelo SFE2000, con extractores de 1-2 L y separador ciclónico de 0,5 L, capaz de operar hasta 150ºC y 600 atm.

• Extractor supercrítico a escala de laboratorio, Thar Tech modelo SFE100 con dos extractores de 100mL y 500mL y un separador ciclónico de 0.5L.

• Columna empacada de fraccionamiento de 2m de longitud adecuada para la realización de extracciones de líquido-fluido supercrítico capaz de trabajar hasta 400 bar de presión. 
• Instalaciones para la determinación de solubilidades de líquidos y sólidos en FSC, Autoclave Engineers, de 25 mL de muestra, capaces de operar entre 30-90ºC y 50-400 atm.
• Generador de micropartículas a escala piloto, Thar Tech modelo SAS200, con un precipitador de 2L.
• Reactor de tanque agitado, Autoclave Engineers, de 0,5 L de capacidad y capaz de operar hasta 320ºC y 150 atm.
• Reactor tubular, de 80 mL de capacidad, capaz de operar hasta 600ºC y 300 atm.
• Planta piloto de oxidación hidrotérmica (patente UCA: P200402914), con un reactor de 1230 mL, capaz de tratar 25 kg/h de residuos orgánicos, en condiciones de hasta 600ºC y 250 atm.

 
2) Equipos analíticos:

 
• Cromatógrafo Supercrítico (CSC), Lee Scientific/Dionex
• Cromatógrafo de líquidos (HPLC) Hewlett Packard, modelo 1100.
• Cromatógrafo de gases (CG) Hewlett Packard, modelo HP6890, configurado para analizar líquidos.
• Cromatógrafo de gases (CG) Hewlett Packard, modelo HP6890, configurado para analizar gases on-line.
• Analizador de Carbono Orgánico Total (COT)
• Analizador de Demanda Química de Oxígeno (DQO).

• Analizador de gases portátil de CO, CO2, O2, H2 y CH4 modelo 7900P-5, de EUCON.

 
3) Acceso a los equipos de los Servicios Centrales de la UCA, cuando sea necesario:

 
• Microscopio electrónico de barrido.
• RMN.
• Difracción de Rayos X.

  

 

 

Tarifa:

 

Las tarifas referentes a los procesos se aplicarán en función de la duración de cada prueba realizada, considerando los costes de operación (incluyendo el consumo de FSC), las horas de trabajo del operador y el mantenimiento y amortización de las instalaciones, siguiendo la siguiente tabla:

 
 Precios (Euros/hora)

 Escala micro

 
Escala piloto
 Planta piloto
 Costes de operación
10
20
100 
 Coste de personal
75
75
75
 Mantenimiento/amortización
 5
 10
 25
 Total
 90
105
200

 

 
Las determinaciones analíticas se facturarán aparte, en función del tipo y número de análisis necesarios para caracterizar el proceso. A modo de orientación, para el caso de una única determinación, serán las siguientes:
 
Determinación analítica

CG/COT/DQO

 
HPLC
CSC
 Precio (Euros)
 50
60
90 
 
Las determinaciones realizadas a través de los Servicios Centrales de la UCA se regirán por las tarifas establecidas por la UCA.

 


 

  

Responsable:

 

Enrique Martínez de la Ossa Fernández

enrique.martinezdelaossa@uca.es · 956 016 378

Facultad de Ciencias
Campus Universitario de Puerto Real
11510 Puerto Real, Cádiz


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