Obtención de Acido Acetico

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Generalidades

El ácido acético es un compuesto químico muy versátil y necesario en gran cantidad de procesos químicos. Este compuesto tiene gran variedad de usos, que van desde la industria alimenticia hasta la de plásticos, cueros, solventes entre otros. Es usado ampliamente como conservante, también llamado vinagre; en la síntesis de acetato de polivinilo y posteriormente en la producción de pinturas, plásticos entre otros. También se encuentra en la industria de fibras y de insecticidas.
Descripción del producto

Producto de origen natural, presente en gran cantidad de frutas, producto de una fermentación bacteriana, y por ende, está presente en todos los productos fermentados. Comercialmente es elaborado por medio de la fermentación bacteriana del azúcar, o el alcohol, o por síntesis química del acetaldehído.

El ácido acético se encuentra en el vinagre y es el principal responsable de su sabor agrio y su característico olor. Su fórmula es CH3-COOH, y, de acuerdo con la IUPAC se denomina sistemáticamente ácido etanóico. Su punto de fusión es 16.6 ° C y el punto de ebullición es 117.9 °C.

Es de interés para la química orgánica como reactivo, para la química inorgánica como ligando, y para la bioquímica como metabolito. También se utiliza como sustrato, en su forma activada, en reacciones catalizadas por las enzimas conocidas como acetil transferasas.

A continuación se presentan las fichas técnicas de dos tipos comerciales de ácido acético:

Tabla 14. Ficha Técnica del Ácido Acético grado Técnico

Tabla 15. Ficha Técnica del Ácido Acético grado Glacial

Propiedades físicas y químicas de materias primas

Etanol

Catalizador – Paladio soportado en α-Alumina

Los metales preciosos son utilizados más ampliamente cuando se trata de controlar los componentes volátiles orgánicos (VOCs ) ya que cuentan con más alta selectividad y estabilidad en comparación con los catalizadores de oxido de metales de transición. Las reacciones involucradas se desarrollan en serie. Por ello se utiliza un catalizador selectivo a ambas reacciones. Los pellets de paladio impregnado se ubican en un reactor de lecho que tiene dos secciones para cada una de las reacciones en serie, y con cantidad de catalizador suficiente para cada una.

Diagrama de flujo

Descripción de las etapas

La oxidación catalítica del etanol se utiliza para la obtención del ácido acético en dos pasos: primero, se realiza una oxidación del alcohol etílico hacia acetaldehído y posteriormente, este producto se oxida para obtener ácido acético. Ambas etapas se llevan a cabo en fase de vapor. La oxidación se realizará con aire.

Precalentamiento y Evaporación

El etanol estando a temperatura ambiente y presión atmosférica es precalentado y evaporado hasta llevarlo a 170°C y 2 bares, con ayuda de un compresor.

Mezclado

El etanol precalentado y presurizado en estado gaseoso se mezcla con aire a unas condiciones similares, de tal forma que la corriente resultante presenta una temperatura de 172°C y 2 bares, esta mezcla se precalienta hasta 250°C que es la temperatura de reacción.

Reacción

La mezcla ingresa al reactor y como resultado de la reacción se obtiene como corriente de salida compuesta por ácido acético, agua, nitrógeno, acetaldehído y etanol que no ha reaccionado.

Absorción

La mezcla anterior, ingresa a la torre de absorción, donde entra en contacto con agua que gracias a su afinidad con el ácido acético, lo retiene y salen ambos por el fondo a 1 bar y 78°C, de allí pasan a una evaporación para retirar algunas trazas de nitrógeno y preparar la mezcla para la separación en la torre de destilación.

Separación

La torre de destilación recibe como alimentación la corriente líquida obtenida anteriormente y rica en ácido acético y agua, y la pone en contacto con una corriente de acetato de etilo, para retirar el agua y obtener ácido acético de mayor concentración.

Recuperación de Solvente

El agua con el acetato de etilo resultantes de la destilación, pasan a un condensador y una torre de destilación en serie, donde son separados, de tal forma que el acetato de etilo se recircula.

Principales aplicaciones

El ácido acético se utiliza como un conservante previniendo el crecimiento de las bacterias y los hongos. Así mismo, este ácido está presente en la mayonesa para incrementar el efecto de inactivación contra la Salmonella . Muestra su mayor actividad a niveles bajos de pH.

Adicionalmente, puede ser utilizado como sustancia amortiguadora o ‘buffer' en los alimentos ácidos, o como un componente aromático en algunos productos

En apicultura es utilizado para el control de las larvas y huevos de las polillas de la cera, enfermedad denominada Galleriosis, que destruyen los panales de cera que las abejas melíferas obran para criar o acumular la miel.

Sus aplicaciones en la industria química van muy ligadas a sus sales aniónicas, como son el acetato de vinilo o el acetato de celulosa (base para la fabricación de rayón, celofán...).