Resumo: Neste trabalho foram estudadas duas etapas de separação contidas em uma planta de produção de etanol celulósico. Para este estudo, foram realizados experimentos de hidrólise da palha do milho, para a produção de carboidratos, e separações com CO2 a alta pressão para retirar ?-valerolactona (GVL), passos já existentes em uma proposta teórica/laboratorial deste processo. O GVL pode ser prejudicial para os micro-organismos na etapa de fermentação e, mesmo com a extração com CO2, uma pequena quantidade permanece no processo. Foi então proposta uma nova etapa de separação, a adsorção, na tentativa de se retirar maiores quantidades de GVL contida em solução. Os estudos de adsorção foram realizados com a solução resultante da separação com gás carbônico, onde foi efetuado um estudo preliminar com o adsorvente amberlite XAD4. Após isto, foi realizado um estudo mais rigoroso da adsorção, porém fazendo-se uso apenas das espécies mais importantes para o processo (Água/Glicose/GVL). O intuito da adsorção foi de obter a solução com baixa concentração de GVL e alta concentração de glicose para que a solução resultante possa ser utilizada como meio de cultivo na produção de etanol. Ainda neste trabalho foi efetuado um estudo do comportamento do GVL em solução contendo água e etanol e para isso, foram obtidos dados de equilíbrio líquido-vapor dos sistemas binários e ternários. Também foi proposta uma metodologia de correlação dos parâmetros dos modelos termodinâmicos de equilíbrio, utilizando-se um algoritmo baseado nas condições necessárias e suficientes como critério de determinação do equilíbrio de fase, em cujo o teste foram utilizados dados da literatura Ver menos

Abstract: In this work two separation steps inside a cellulosic ethanol production plant were studied. In the study was performed corn stover hydrolysis experiments for the carbohydrates production, and separations with CO2 by high pressure, aiming remove ?-valerolactone (GVL), this steps is present in a theoretical/laboratory process proposal. The ?-valerolactone might cause negatively effects on the microorganisms in the fermentation step, and even with this extraction, a small amount of GVL remains in the process. Thereby, it was proposed the adsorption as new complementary separation step, in an attempt to remove the rest of GVL contained in solution. Adsorption studies were carried out with the solution from carbon dioxide separation, the result solution was used to perform a preliminary study with the Amberlite XAD4 as adsorbent. After the preliminary study, a rigorous study of adsorption was conducted, for that, it was made use only the most important species for the process (water / glucose / ?-valerolactone). Also in this work, it was performed a GVL behavior studies in solution of water /ethanol, thus, it was obtained vapor-liquid equilibrium data for the binary and ternary systems, after this, it were estimated the parameters of the NRTL model for these experimental data. Other experimental data from literature were correlated with parameters of thermodynamic equilibrium models. In this respect, it was proposed an algorithm based on necessary and sufficient conditions as a criterion for determining the phase equilibrium Ver menos