Desenvolvimento de um reator de bancada de leito fluidizado para procuração de etanol utilizando linhagens de leveduras floculantes
Marcelo Caldeira Viegas
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP V671d
Campinas, SP : [s.n.], 1999.
86f.
Orientador: Silvio Roberto Andrietta
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Resumo: Este trabalho teve como objetivo desenvolver um sistema de fermentação contínua operando com reator tipo torre utilizando linhagens de leveduras floculantes isoladas de processo industrial (Destilaria Diana safra 95/96). A cepa a ser utilizada no reator foi selecionada em função de sua...
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Resumo: Este trabalho teve como objetivo desenvolver um sistema de fermentação contínua operando com reator tipo torre utilizando linhagens de leveduras floculantes isoladas de processo industrial (Destilaria Diana safra 95/96). A cepa a ser utilizada no reator foi selecionada em função de sua capacidade de floculação, uma vez que essa característica é o principal requisito para manutenção da linhagem imobilizada no reator. Outras características associadas a performance fermentativas das cepas também foram avaliadas (velocidade de crescimento, velocidade de consumo de substrato e rendimento em etanol). Os testes do sistema foram realizados em dois reatores de vidro (diâmetro de 5,8 cm e 78 cm de altura) tipo torre ligados em série. Os testes foram realizados em duas etapas. .A primeira etapa inclui testes preliminares aonde se estudou a operacionalidade do reator ftente a variação na concentração de ART de alimentação e tempo de residência. Nestes testes obteve-se produtividade de até 10,14 mL etOH/L. h (8,00 g etOH/ L. h). Entretanto os rendimentos não foram satisfatórios (50,58 %). Isto foi associado a passagem de todo 'CO IND. 2' produzido no primeiro reator para o segundo, fato este que impediu a formação de um leito estável no mesmo. Na segunda fase de testes eliminou-se para o meio externo parte do 'CO IND. 2' produzido no primeiro reator, tornando possível a formação de um leito estável no segundo. Foram estudados os efeitos da variáveis concentração de ART na alimentação, vazão de reciclo no segundo reator, tempo de residência e relação diâmetro/altura dos reatores sobre. O rendimento e a produtividade do sistema. Observou-se que a concentração de ART na alimentação e o tempo de residência são as variáveis que mais interferem na produtividade do sistema. Nestes ensaios foi possível obter valores de produtividade de até 19,44 mL etOH/L. h (15,40 g etOH/L. h) mantendo-se os valores de rendimento elevados (na faixa dos 93%). O rendimento não foi afetado por nenhuma variável estudada dentro das faixas de valores avaliados. Todos os ensaios foram conduzidos segundo planejamento experimental fatorial e os resultados avaliados através de superfície de resposta
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Abstract: purpose of this work was to develop a continuous fermentation system operating with a tower-type reactor using flocculating yeast strains isolated from industrial process (Diana Distillery, 95/96 harvest season). The strain used in the reactor was selected taking into aecount its...
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Abstract: purpose of this work was to develop a continuous fermentation system operating with a tower-type reactor using flocculating yeast strains isolated from industrial process (Diana Distillery, 95/96 harvest season). The strain used in the reactor was selected taking into aecount its floeeulation eapaeity, sinee this eharacteristie is the main requirement for maintaining the strain immobilized in the reactor. Other eharacteristies assoeiated with the fermentative performanee of strains have also been evaluated (growth rate, substract consumption rate and ethanol yield). The system tests were performed in two tower-type glass reaetors (5,8 em in diameter and 78 em high) conneeted in series. The tests were carried in two stages. The first included preliminary tests in whi h it was studied the reactor' s operativeness al varying feeding ART (total redueing sugars) coneentration and residenee time. Although it was obtained a productivity of up to 10,14 roL etOH/L. h (8,00 g etOH/L. h) in these tests, the yields were not satisfactory (50,58%). This fact was associated with the passage of alI 'CO IND. 2' produced in the first reactor to the second, preventing the formation of a stable bed in it. ln the second stage of tests it was eliminated part of the 'CO IND. 2' produced in the first reactor, making it possible for a stable bed to be formed in the seeond reaetor. The effects of the variables of ART eoneentration in feeding, recycle flow in the second reaetor, residenee time and the diameterlheight relation of the reaetors on the yield and the productivity of the system were studied. lt was observed that the ART concentration in feeding and the residence time are the variables that most interfere in the productivity ofthe system. lt was possible obtain productivity values ofup to 19,44 roL etOH/L. h (15,40 g etOH/L. h) while keeping high yield values (around 93%). Yield has not been affected by any studied variable within the evaluated value range. AlI trials folIowed a factorial experimental desing and the results were evaluated based on the response surface
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