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Montagem, instrumentação, controle e desenvolvimento experimental de um processo fermentativo extrativo de produção de etanol.

by Pires Atala, Daniel Ibraim

Abstract (Summary)
O avanço tecnológico da indústria alcooleira no Brasil nas décadas de 70 e 80, foi fruto do programa ?Proálcool?, lançado pelo governo brasileiro com o objetivo de substituir a gasolina derivada do petróleo, consumida pelos veículos automotores, pelo etanol. O Brasil se tornou então o maior produtor mundial de etanol por via fermentativa. Apesar disto, os estudos encontrados na bibliografia têm como base um processo isotérmico. Em condições reais de operação encontradas nas usinas, isso nem sempre é observado, entretanto, o estudo do efeito da temperatura nos parâmetros cinéticos que quantificam a reprodução e morte celular, o consumo de substrato e a produção de etanol são informações importantes para a elaboração de estratégias de controles mais eficientes nas usinas. Diante destes fatos o objetivo deste trabalho foi a obtenção de um modelo cinético estudando o efeito da temperatura em fermentação alcoólica com alta densidade celular, com a convalidação dos parâmetros cinéticos e de conversão considerando o efeito inibitório exercido pela concentração de biomassa, substrato e de etanol no processo fermentativo. Os experimentos foram conduzidos em fermentação batelada e batelada alimentada estendida com 6DFFKDURP HV_ FHUHYLVLDH, nas temperaturas de 28oC a 40oC. O acompanhamento analítico se deu através de análises de sacarose, glicose, frutose e etanol por HPLC, de massa seca por gravimetria e de células viáveis por microscopia. Como resultado obteve-se um modelo matemático que descreveu satisfatoriamente o processo fermentativo nestas faixas de temperatura e de densidade celular. Foi possível realizar diversas simulações do processo para analisar o comportamento do processo em diversas condições. A otimização e simulação do processo mostraram que alto rendimento, conversão e produtividade são conseguidos quando se trabalha com temperaturas de 28oC a 34oC e entre as taxas de diluições de 0.08 a 0.13 h-1 com rendimento, conversão e produtividade superiores a 90% 0.93 e 8.5 g/L/h, respectivamente.
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Bibliographical Information:

Advisor:Francisco Maugeri Filho; Francisco Maugeri Filho [Orietador]; Aldo Tonso; Aline Carvalho da Costa; Carlos Osamu Hokka; Maria Isabel Rodrigues; Rubens Maciel Filho; Silvio Roberto Andrietta

School:Universidade Estadual de Campinas

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Fermentação alcoolica Instrumentação e controle Desenvolvimento experimental sob vacuo Extração flash a Processo extrativo

ISBN:

Date of Publication:12/16/2004

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