Modelagem e simulação de biorreatores em série para a obtenção de etanol usando a equação de Tosetto

Autores

  • João Victor Sales Castro Universidade Federal de São João del-Rei
  • Juan Canellas Bosch Neto Universidade Federal de São João del-Rei https://orcid.org/0000-0002-2719-7689

DOI:

https://doi.org/10.18540/jcecvl7iss2pp12228-01-08e

Palavras-chave:

Tosetto, Etanol, Modelagem, Biorreatores

Resumo

Neste trabalho foi simulado um processo para produção de etanol em regime transiente com biorreatores dispostos em série. A simulação foi realizada no software OCTAVE, resolvendo um sistema de nove equações diferenciais não-lineares, através do método numérico de Runge-Kutta. Com esta simulação foi possível verificar a efetividade da utilização de um biorreator na produção de etanol, considerando as condições de contorno e estabelecendo as características para uma possível otimização da conversão e produtividade no processo. A partir dos resultados da simulação observou-se que a Equação de Tosetto é adequada para a modelagem do processo de obtenção do etanol em biorreatores e condizente com trabalhos publicados. A concentração de células aumentou significativamente, em três horas de processo entrou em regime permanente, que é compatível com a teoria de crescimento celular. Em relação à concentração do substrato foi observado que diminuiu significativamente até 4 horas e após dez horas ocorre um pequeno crescimento na concentração, indicando a inibição pelo substrato. A concentração do produto etanol aumentou de dez por cento a cada passagem pelos reatores 1, 2 e 3 até atingir uma concentração de etanol de oitenta gramas por litro em regime transiente. A simulação realizada em três estágios torna o processo mais eficiente ao invés de se utilizar apenas um biorreator.

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Publicado

2021-05-25

Como Citar

Castro, J. V. S., & Bosch Neto, J. C. . (2021). Modelagem e simulação de biorreatores em série para a obtenção de etanol usando a equação de Tosetto. The Journal of Engineering and Exact Sciences, 7(2), 12228–01. https://doi.org/10.18540/jcecvl7iss2pp12228-01-08e

Edição

Seção

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