Orientador: Maria Regina Wolf Maciel

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: Na presente dissertação, descreve-se a síntese do ácido acrílico por método semi-sintético. Na primeira etapa, produz-se ácido láctico por fermentação de melaço de cana-de-açúcar, em biorreator BioFlo 415, usando as bactérias Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus plantarum e Leuconostoc...

Resumo: Na presente dissertação, descreve-se a síntese do ácido acrílico por método semi-sintético. Na primeira etapa, produz-se ácido láctico por fermentação de melaço de cana-de-açúcar, em biorreator BioFlo 415, usando as bactérias Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus plantarum e Leuconostoc mesenteroides, com estudo prévio, em Shaker, da temperatura, concentração de sacarose e concentração de extrato de levedura usadas com cada bactéria. Na fermentação com Lactobacillus delbrueckii, obteve-se o ácido láctico de concentração de 50,21 g/L e produtividade final de 1,26 g/L.h. Com Leuconostoc mesenteroides se produz uma concentração máxima de ácido láctico de 14,57 g/L com produtividade final de 0,41 g/L.h; e usando Lactobacillus plantarum se obteve uma concentração de ácido láctico de 50,59 g/L com produtividade final de 1.09 g/L.h. Na segunda etapa, sintetizou-se ácido acrílico por desidratação catalítica do ácido láctico comercial e do ácido láctico obtido da fermentação com Lactobacillus plantarum em reator tubular, a 300 °C e fluxo contínuo de CO2. Para isso, foram preparados, caraterizados e testados catalisadores suportados em zeólita básica do tipo NaY (KBr/NaY, KI/NaY e Ca3(Po4)2/NaY). Como resultado, quando o ácido láctico comercial foi usado, a maior seletividade obtida foi de 25,66 % com uso de KBr/NaY; já com o ácido láctico obtido por fermentação, a maior seletividade obtida foi de 16,65 % com uso de KI/NaY. Durante o presente projeto, os produtos tanto das fermentações como das desidratações foram caraterizados por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC)

Abstract: The present work deals whit the synthesis of acrylic acid by semi-synthetic method. In the first step, lactic acid was produced by fermentation of sugarcane molasses, in bioreactor BioFlo 415, using the bacteria Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus plantarum and Leuconostoc...

Abstract: The present work deals whit the synthesis of acrylic acid by semi-synthetic method. In the first step, lactic acid was produced by fermentation of sugarcane molasses, in bioreactor BioFlo 415, using the bacteria Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus plantarum and Leuconostoc mesenteroides with a previous study, in Shaker, of the temperature, sucrose and yeast extract concentration used to each bacterium. In the fermentation with Lactobacillus delbrueckii, it was produced lactic acid with concentration of 50.21 g/L and final productivity of 1.26 g/L.h; with the Leuconostoc mesenteroides, it was produced lactic acid with concentration of 14.57 g/L and final productivity of 0.41 g/L.h; and using Lactobacillus plantarum, it was obtained a concentration of lactic acid of 50.59 g/L with final productivity of 1.09 g/L.h. In the second stage, acrylic acid was synthesized by catalytic dehydration of commercial and fermented lactic acid in a tubular reactor at 300 °C and continuous flow of CO2. For this, the catalyst support on NaY Zeolite basic (KBr/NaY, KI/NaY and Ca3(PO4)2/NaY) were prepared, characterized and tested. As results, when the commercial lactic acid was used, the largest selectivity was of 25.66% with use of KBr/NaY; whereas with lactic acid obtained by fermentation, the largest selectivity was of 16.65% using KI/NaY. In this design, all products were characterized by high performance liquid chromatography (HPLC)