Resumen:
This project evaluates a thermal evaporation system as an alternative to the centrifugation
process for the concentration of inactive yeast and the recovery of ethanol in a single distillery
plant. The objective is to design and analyze a single-effect evaporator that reduces alcohol
losses, improves process energy efficiency, and increases operational profitability. The
hypothesis proposes that replacing centrifugation with a controlled evaporation system enables
more efficient ethanol recovery, which is justified by its technical, economic, and environmental
impact on the agroindustrial sector. The project development was based on the design and
simulation of a falling film evaporator, using mass and energy balances, thermodynamic
correlations, and process simulation with Aspen Plus. Operating parameters, physicochemical
properties of the solution, and thermal and mechanical design criteria were considered under
steady-state operating assumptions. The results showed adequate yeast concentration up to 80
°Brix, significant ethanol recovery, and favorable thermal performance of the system. The
economic analysis demonstrated positive profitability indicators when compared to the
centrifugation process. It is concluded that the proposed evaporation system represents a
technically and economically viable alternative for improving process efficiency and resource
utilization in the evaluated distillery plant.
Keywords: Thermal evaporation, Alcohol recovery, Economic analysis, Process simulation
Descripción:
El presente proyecto evalúa un sistema de evaporación térmica como alternativa al
proceso de centrifugación para la concentración de levadura inactiva y la recuperación de etanol
en una planta destiladora. El objetivo es diseñar y analizar un evaporador de simple efecto que
permita reducir las pérdidas de alcohol, mejorar la eficiencia energética del proceso y aumentar
la rentabilidad operativa. Se plantea como hipótesis que la sustitución del proceso de
centrifugación por un sistema de evaporación controlada permite una recuperación más eficiente
del etanol, justificándose por su impacto técnico, económico y ambiental en el sector
agroindustrial. El desarrollo del proyecto se basó en el diseño y simulación de un evaporador de
película descendente, utilizando balances de materia y energía, correlaciones termodinámicas y
simulación en Aspen Plus. Se consideraron parámetros operativos, propiedades físico-químicas
de la solución y criterios de diseño térmico y mecánico, bajo supuestos de operación en estado
estacionario. Los resultados mostraron una adecuada concentración de la levadura hasta 80
°Brix, una recuperación significativa de etanol y un desempeño térmico favorable del sistema. El
análisis económico evidenció indicadores positivos de rentabilidad frente al proceso de
centrifugación. Se concluye que el sistema de evaporación propuesto constituye una alternativa
técnica y económicamente viable para la planta destiladora evaluada.
