Sensitivity analysis of xylose production process using aspen plus

Abstract

Xylose production has become one of the most studied process over the year due to the significant application as a raw material for the production of a variety of specialty chemicals, mainly xylitol. The most promising raw material is lignocellulosic biomass because of its widely available and cheap. There are several type of pretreatment process has been studied to depolymerized the lignocellulosic compounds into fermentable sugars. Among all, dilute acid hydrolysis is the most promising process to produce high xylose. However, disadvantage of this pretreatment process is production of byproduct that can slowdown the fermentation step. Understanding the effect of pretreatment processing parameters on lignocellulosic depolymerization could possibly result in minimization of degradation compounds. Therefore, the aim of this work is to carry out the sensitivity analysis of the acid hydrolysis process used for the production of fermentable sugars with the aid of Aspen Plus by considering the concentration of xylose, glucose, furfural and acetic acid obtained at the outlet of reactor as the output variable. Sensitivity analysis were apply at temperature (160 °C, 170 °C and 180 °C) and residence time (0-160 min). The results indicate that the developed process model is possible to improve lignocellulosic conversion efficiency while minimizing degradation product generation with the highest xylose produce is 18.26 g/L at 180 °C during 20 min reaction time.

Rentabilidad económica y análisis de sensibilidad del proceso de producción de cerveza a partir de sorgo rojo CIAP R-132 a escala piloto

“…El análisis de sensibilidad se emplea para determinar la manera en que determinado proceso reacciona a cambios en variables claves, tanto de diseño como de operación, del proceso bajo estudio. Este análisis presenta múltiples beneficios, entre los que sobresalen el estudio de la influencia de los cambios efectuados en variables de entrada sobre variables de salida, verificar que es factible la solución a las especificaciones de diseño, representar gráficamente las influencia de las variables iniciales y estudiar las variables que fluctúan en el tiempo a través de un método en estado cuasi-estacionario (Ibrahim et al, 2020). Hasta la fecha, son varios los autores que han efectuado estudios de sensibilidad en diversos procesos químicos, entre los cuales se pueden mencionar el diseño de un absorbedor para la captura de dióxido de carbono utilizando aminas (Razi et al, 2013), la evaluación técnica y económica del proceso de producción de biodiésel (Tang et al, 2015), la producción de Heparinasa I expresada en Escherichia coli (Ernst et al, 1997) y la producción de etanol a partir de biomasa lignocelulósica (Rao, 2005).…”