Abstract

CUBILLOS-LOBO, Jairo Antonio; BUSTAMANTE-LONDONO, Felipe  and  ACOSTA-CARDENAS, Alejandro. Modelação e simulação de um pervaporador acoplado a um processo de sacarificação-fermentação para a produção de etanol. Rev. Fac. ing. [online]. 2015, vol.24, n.40, pp.49-66. ISSN 0121-1129.

Atualmente, a integração de processos é considerada uma opção viável para reduzir custos na produção de etanol a partir de biomassa. Simulações e resultados experimentais têm demonstrado os benefícios da integração das etapas de sacarificação e fermentação e do acoplamento do processo de fermentação à recuperação in situ de etanol por pervaporação na produção de bioetanol; porém, não tem sido publicados estudos da integração do processo de sacarificação-fermentação simultânea com membranas de separação, para a remoção in situ de etanol a partir do caldo de fermentação. Neste trabalho se aborda esta necessidade, mediante a modelação e simulação da produção de etanol a partir de amido de mandioca por sacarificação-fermentação simultânea, acopladas a um sistema de remoção in situ de etanol por pervaporação, com membranas a base de polidimetilsiloxano (PDMS), silicalita e PDMS-Silicalita. A membrana de PDMS modelou-se usando o mecanismo de solução-difusão, enquanto que para a membrana de silicalita se utilizou o modelo de adsorção-difusão. Para o modelo do processo de sacarificação-fermentação simultânea (SSF) utilizou-se uma fusão do modelo de várias correntes (Michaelis-Menten), junto com um modelo tipo Monod. O ajuste do modelo de SSF aos dados experimentais reportados, assim como dos modelos de membranas de PDMS e silicalita aos valores reportados na literatura é bom: o máximo desvio encontrado é da ordem de 3%. O modelo integrado utilizouse para predizer a concentração de etanol em função do tempo durante a sacarificação-fermentação simultânea.

Keywords : Sacarificação-fermentação simultânea; Bioetanol; Pervaporação; PDMS; Silicalita, Modelação e simulação; Integração de processos.

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