Espectroscopía UV-Vis y Quimiometría para el Monitoreo de Pretreatments Organosolv
Autores: Beisl, Stefan; Binder, Mathias; Varmuza, Kurt; Miltner, Angela; Friedl, Anton
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Espectroscopía UV-Vis y Quimiometría para el Monitoreo de Pretreatments Organosolv
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Lignocelulósico
Biorefinería
Pretratamiento
Delignificación
Inhibidores de fermentación
Espectroscopía UV-Vis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los subproductos agrícolas lignocelulósicos como la paja de trigo son ampliamente considerados como una contribución importante a una economía futura sostenible. Sin embargo, la optimización de los procesos de biorefinería, especialmente el paso de pretratamiento, es crucial para una biorefinería económicamente viable. El monitoreo de este proceso de pretratamiento en términos de delignificación y la generación de los inhibidores de fermentación ácido acético, furfural y hidroximetilfurfural (HMF) es esencial para adaptar los parámetros del proceso a un resultado deseado y a una operación económica. Sin embargo, los métodos tradicionales de química húmeda son laboriosos y no son adecuados para el monitoreo en línea del proceso. Por lo tanto, se utilizó espectroscopia UV-Vis en combinación con regresión de mínimos cuadrados parciales para la determinación de las concentraciones de lignina, ácido acético, furfural y HMF. Se investigaron cinco bloques de datos diferentes con cantidades crecientes de impurezas para evaluar la influencia de las inevitables impurezas en los modelos de calibración. La lignina mostró una buena precisión de predicción con intervalos de tolerancia del 95% entre +/-0.46 y +/-1.6 mg/L para concentraciones de hasta 30 mg/L. Además, los otros componentes también pudieron ser predichos con una precisión suficiente para el monitoreo en línea del proceso. Se puede obtener una calibración satisfactoria con 10 a 20 muestras de referencia válidas a temperaturas de proceso entre 160 grados C y 180 grados C.
Descripción
Los subproductos agrícolas lignocelulósicos como la paja de trigo son ampliamente considerados como una contribución importante a una economía futura sostenible. Sin embargo, la optimización de los procesos de biorefinería, especialmente el paso de pretratamiento, es crucial para una biorefinería económicamente viable. El monitoreo de este proceso de pretratamiento en términos de delignificación y la generación de los inhibidores de fermentación ácido acético, furfural y hidroximetilfurfural (HMF) es esencial para adaptar los parámetros del proceso a un resultado deseado y a una operación económica. Sin embargo, los métodos tradicionales de química húmeda son laboriosos y no son adecuados para el monitoreo en línea del proceso. Por lo tanto, se utilizó espectroscopia UV-Vis en combinación con regresión de mínimos cuadrados parciales para la determinación de las concentraciones de lignina, ácido acético, furfural y HMF. Se investigaron cinco bloques de datos diferentes con cantidades crecientes de impurezas para evaluar la influencia de las inevitables impurezas en los modelos de calibración. La lignina mostró una buena precisión de predicción con intervalos de tolerancia del 95% entre +/-0.46 y +/-1.6 mg/L para concentraciones de hasta 30 mg/L. Además, los otros componentes también pudieron ser predichos con una precisión suficiente para el monitoreo en línea del proceso. Se puede obtener una calibración satisfactoria con 10 a 20 muestras de referencia válidas a temperaturas de proceso entre 160 grados C y 180 grados C.