MODELAGEM E SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO CONTÍNUA EM MICRO BIORREATOR
Com o avanço tecnológico na indústria alcooleira e o Brasil sendo o segundo maior produtor mundial de etanol por meio da fermentação da cana em biorreatores do tipo batelada, é importante a pesquisa no setor de energia para a fermentação. Para a implementação e estudo dos parâmetros de reação, esses reatores acabam gerando custos elevados, usos excessivos de matéria prima e um gasto desnecessário de tempo. O objetivo deste trabalho foi a verificação da viabilidade por meio de simulação de utilizarem-se micro reatores na fermentação alcoólica, para fins de desenvolvimento de novas formas de operação através da validação de valores cinéticos e de parâmetros operacionais ideais para a fermentação alcoólica contínua. Para isso foi desenvolvido um modelo matemático, validado a partir da comparação de dados obtidos da literatura implementando-se a reação em uma simulação em linguagem Python e definindo-se parâmetros ótimos para a máxima conversão de álcool, em um modelo de micro reator já estudado na literatura. Conclui-se que apesar de obter uma boa conversão em um curto espaço, a geometria utilizada não se fez viável em vista do grande número de micro reatores necessários para igualar-se à indústria alcooleira vigente.
MODELAGEM E SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO CONTÍNUA EM MICRO BIORREATOR
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DOI: 10.22533/at.ed.9982113049
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Palavras-chave: modelagem; simulação; reator contínuo
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Keywords: modelling; simulation; continuous reactor
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Abstract:
With technological advances in the alcohol industry, and Brazil being the second largest ethanol producer in the world through sugarcane fermentation in batch-type bioreactors, doing research in the energy sector for fermentation is important. For the implementation and study of the reaction parameters, these reactors end up generating high costs, excessive uses of raw material and an unnecessary expenditure of time. The objective of the work was to verify the viability by simulating the use of micro-reactors in alcoholic fermentation, for the purpose of developing new forms of operation through the validation of kinetic values and ideal operational parameters for continuous alcoholic fermentation. For this, a mathematical model was developed, validated by comparing data obtained from the literature, and implemented in a Python simulated reaction, defining optimal parameters for a maximum alcohol conversion, in a micro reactor model already studied in literature. In conclusion, despite obtaining a good conversion in a short space, the geometry used was not feasible due to the immense number of micro reactors necessary to match the current alcohol industry production.
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Número de páginas: 15
- João Paulo Fioritti Godoy
- Guilherme Brandão Silva
- Filipe Alves Coelho
