· 2018-12-12 · •Obtención de extractos de lúpulo •Obtención de aceites esenciales de...
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5.INDUSTRIAQUÍMICAVERDE
Los12principiosdelaQuímicaVerde
Catalysis
Process
Intensifica9on
Separa9on
Processes
Energy
Efficiency
Solvent
Replacement
SaferReac9ons
&Reagents
Useof
Renewable
Feedstocks
Waste
Minimisa9on
Green
Chemistry
QuímicaVerde
• AplicacionesdeCO2supercrí9co• Líquidosiónicos• Procesosdeoxidaciónavanzada.H2O2• Reaccionesasimétricas
FluidoSupercrí?coUnfluidosupercrí9coesdefinidocomounasustanciaqueseencuentraporencimadesutemperaturacrí9caysupresióncrí9ca
Fluido Supercrítico
Tc
Presión
Pc
L
G Pt
Temperatura
S
PROPIEDADES
OrdendemagnituddelaspropiedadesSsicasdelosfluidossupercrí9cos,gasesylíquidos
Gas
Fluido supercrítico
Líquido
Viscosidad (Nsm-2 x 10-5)
1
10
100
Difusividad (m2s-1 x 10-9)
10000
100
1
Densidad (kg m-3)
1
700
1000
CO2Supercrí?co
VentajasdelusodeCO2
• Noestóxico• Esincoloro• Esinodoro• Noesinflamable
• Noescorrosivo(aunquesílosonsusmezclasconagua)
• Sucostoesrela9vamentebajo• Esfácilmenteeliminable
• Prác9camentenodejaresiduo• Suscondicionescrí9cassonrela9vamentefácilesdealcanzar, loquesetraduceenunbajoconsumoenergé9co.
• Posee una densidad rela9vamente alta en el punto crí9co, y por ende un poder desolvatacióntambiénalto(7.5enlaescaladelparámetrodesolubilidad).
Aplicaciones
Sectores:
• Alimentario
• Farmacéu9co
• Químico
• Cosmé9co
• Tex9l
• MedioAmbiente
Estadoactualdelatecnología:
• Aprox.100plantasindustrialesentodoelmundo
• AmpliosoporteenI+D:Aprox.1000plantaspilotoyescalalaboratorio
Aplicacionesalimentarias
• Descafeinizacióndecaféyte
• Obtencióndeextractosdelúpulo
• Obtencióndeaceitesesencialesdeespeciasyplantasaromá9cas
• Eliminacióndenico9na
• Extracciónydesterpenizacióndeaceitesesencialesdefrutas
• Eliminacióndepes9cidasdecereales
• Extraccióndecolorantes
• Extraccióndearomas
• Extracciónytratamientodegrasasyaceites
• Fraccionamientodegrasas
Aplicacionesfarmacéu?co
• Obtencióndeextractosdehierbas,raícesycortezasconpropiedadesmedicinales
• Produccióndean9bió9cos
• Aislamientodevitaminasyalcaloidesdeproductosvegetales
• Obtencióndenutraceú9cos
• Obtencióndean9oxidantesnaturales
Aplicacionesquímicoycosmé?co
• Eliminaciónderesiduosdelpetróleo
• Regeneracióndecatalizadores,absorbentesyfiltros
• Reaccionesenzimá9casenFSC
• Separacióndeácidosgrasos
• Colorantesnaturales
• Extracciónderesinasyceras
Aplicacionestex?lymedioambiente
• Impregnacióndefibrasytejidos
• Purificacióndesueloscontaminados
• Regeneraciónde9errasadsorbentesdefiltradodeaceites
• Descontaminacióndeaguasresiduales
• Tratamientoderesiduosderefinería
Diagramadeflujo
EXTRACCIÓNSUPERCRÍTICA
EXTRACCIÓNSUPERCRÍTICA
Líquidosiónicos
Salesorgánicascompuestasdeca9onesyanionesquesonlíquidasacondicionesambientales(RTIL)Nulapresióndevapor,establestérmicamente,estadolíquidoenampliorangodetemperatura,ampliaelectronega9vidad,altacapacidadsolvente
OXIDACIÓNHÚMEDA
Reaccionesasimétricas
5.UNACATEGORÍAESPECIAL:LOSSOLVENTES
Promociónpotencialdeproblemasdecarácterglobal
• Destruccióndelacapadeozono• Efectoinvernaderoycambioclimá9co
• Sustanciapeligrosa• Residuopeligroso• Sustanciacarcinogénica
Sustancias Agotadoras de la Capa de Ozono
Tetracloruro de Carbono (CCl4)
Metil Cloroformo (CH3Cl)
H-1211 H-1301
Bromuro de Metilo (CH3Br)
Gases de Efecto Invernadero
CO2
CALENTAMIENTO GLOBAL
SUSTANCIA
POTENCIAL DE AGOTAMIENTO DE OZONO
(PAO)
POTENCIAL DE CALENTAMIENTO GLOBAL
(equivalentes de CO2)
Clorofluorocarbonos (CFC) 0.6 a 1.0 10,600 - 4,600 Halones 3.0 a 10.0 6,900 - 1,300
Hidroclorofluorocarbonos (HCFC)
0.001 a 0.11 1,700 - 120
Bromuro de metilo 0.6 5 Hidrofluorocarbonos (HFC) 0 14,800
Tetracloruro de Carbono 1.1 1,800
O3 Malo 10%
Tropósfera
Estratósfera
10 km
50 km
O3 Bueno 90%
Tropósfera Estratósfera
Radiación Ultravioleta
DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO
SUSTANCIAS AGOTADORAS DE LA CAPA DEOZONO
CFC – Clorofluorocarbonados
SUSTANCIA PELIGROSA
CARACTERISTICAS
Inflamabilidad
Corrosividad
Reactividad
Toxicidad
Patogenicidad
Residuos peligrososResiduospeligrosos
Sustancias carcinogénicasSustanciascarcinogénicas
LosproblemasconlosVOC’s
• Toxicidad• Inflamabilidad
• Formacióndeperóxido
• Destruccióncapadeozono
• Calentamientoglobal
• Persistenciaambiental
Porquélanecesidaddesolventesverdes
• Altapresenciaenac9vidadesproduc9vasydeconsumo
• Contribuciónaresolverdiversosproblemasambientales
• ReduciremisionesdeVOC´s.
• Reemplazodetecnologíasdefinaldetuboparacontroldeemisionesconaltoscostosdeinversiónyoperación,portecnologíaslimpiasecoeficientes
Diversasaplicacionesparalossolventesverdes
• Mediodereacciónaniveldelaboratorioyplanta• Mediodepurificación• Mediodepreparaciónyextracción• Mediodecontroldetemperatura• Mediodeadicióndesustanciasymezcla• CromatograSa• Cristalización• Recubrimientos• Limpieza• Mantenimiento
Criteriosparaelreemplazo
• Noesunproblemasencillo
• Elprocesodebeserconsideradointegralmente
• Elciclodevidadelsolvente
1. Materiasprimaseinsumos2. Producción3. Uso4. Descarte
Estrategiasdereemplazo
• Evitaróminimizarelusodesolventes• Empleodesolventesmenostóxicos
• Usodesolventesdebasenatural• EvitarVOC’s–solventesconbajapresióndevapor/altospuntosdeebullición• Complicacionescomomediodereacción:ratasdereacción,quimio,regioóestereoselec9vidad,nuevatecnología,etc.