Recuperação de ácidos orgânicos presentes na vinhaça da fermentação.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: CARNEIRO, Lucas de Oliveira.
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29457
Resumo: Diante da crescente necessidade de processos mais eficientes, tanto do ponto de visto energético quanto econômico e ambiental, diversas tecnologias de intensificação de processos têm sido avaliadas nos últimos anos, principalmente em processos de separação. Além disso, a demanda por matérias-primas renováveis tem crescido a fim de potencializar a economia circular nas indústrias químicas. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento de processos intensificados para a recuperação de ácidos orgânicos de interesse industrial encontrados na vinhaça da fermentação do etanol. Três cenários foram avaliados; cada cenário considera uma composição de 1%wt. de um ácido orgânico na vinhaça. Os três ácidos estudados foram o ácido acético, ácido láctico e ácido succínico. Para cada ácido foram desenvolvidos dois processos, um convencional e outro intensificado. Cada processo foi otimizado considerando o custo anual total como função objetivo. Os resultados obtidos indicam que a recuperação do ácido acético utilizando recompressão mecânica de vapor é a mais atrativa do ponto de vista energético (76,3 GJ/h), econômico (TAC igual a 10,3 MMU$) e ambiental (47,1 kt/ano de CO2 emitidas). Uma das principais conclusões desse estudo, todavia, é de que as tecnologias de intensificação são bastante atrativas para reduzir o consumo de energia e a penalidade ambiental dos processos de destilação convencionais.
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Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento de processos intensificados para a recuperação de ácidos orgânicos de interesse industrial encontrados na vinhaça da fermentação do etanol. Três cenários foram avaliados; cada cenário considera uma composição de 1%wt. de um ácido orgânico na vinhaça. Os três ácidos estudados foram o ácido acético, ácido láctico e ácido succínico. Para cada ácido foram desenvolvidos dois processos, um convencional e outro intensificado. Cada processo foi otimizado considerando o custo anual total como função objetivo. Os resultados obtidos indicam que a recuperação do ácido acético utilizando recompressão mecânica de vapor é a mais atrativa do ponto de vista energético (76,3 GJ/h), econômico (TAC igual a 10,3 MMU$) e ambiental (47,1 kt/ano de CO2 emitidas). Uma das principais conclusões desse estudo, todavia, é de que as tecnologias de intensificação são bastante atrativas para reduzir o consumo de energia e a penalidade ambiental dos processos de destilação convencionais.In face of the growing need for more efficient processes, from an energy, economic and environmental point of view, several process intensification technologies have been evaluated in the last years, especially in separation processes. In addition, the demand for renewable raw materials has grown in order to increase the participation of circular economy in chemical industries. In this context, the main objective of the present work is the development of intensified processes for the recovery of organic acids of industrial interest found in the vinasse produced in the ethanol fermentation. Three scenarios were evaluated; each scenario considers a 1%wt. composition of an organic acid in vinasse. The three acids studied were acetic acid, lactic acid, and succinic acid. For each acid, two processes were developed, one conventional and the other intensified. Each process was optimized considering the total annual cost as the objective function. The results indicate that the recovery of acetic acid using mechanical vapor recompression is the most attractive from the energetic (76.3 GJ/h), economic (TAC of 10.3 MMU$) and environmental (47.1 kt/year of CO2 emitted) perspectives. One of the main conclusions of this study, however, is that process intensification is very attractive to reduce the energy consumption and the environmental penalty of conventional distillation processes.Ante la creciente necesidad de procesos más eficientes, tanto desde el punto de vista energético como económico y ambiental, varias tecnologías de intensificación de procesos han sido evaluados en los últimos años, principalmente en procesos de separación. Además, la demanda de materias primas renovables ha crecido para potenciar la economía circular en industrias químicas En este contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo principal la desarrollo de procesos mejorados para la recuperación de ácidos orgánicos de interés industrial encontrado en la vinaza procedente de la fermentación del etanol. Tres escenarios fueron evaluado; cada escenario considera una composición del 1% en peso. de un ácido orgánico en vinaza. Los tres ácidos estudiados fueron ácido acético, ácido láctico y ácido succínico. por cada ácido Se desarrollaron dos procesos, uno convencional y otro intensificado. Cada proceso fue optimizado considerando el costo total anual como función objetivo. Los resultados obtenidos indican que la recuperación de ácido acético usando recompresión mecánica de vapor es la más atractivo desde el punto de vista energético (76,3 GJ/h), económico (TAC igual a 10,3 MMU$) y ambiental (47,1 kt/año de emisiones de CO2). Una de las principales conclusiones de este estudio, sin embargo, es que las tecnologías de intensificación son muy atractivas para reducir el consumo de energía. penalización energética y medioambiental de los procesos de destilación convencionales.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGBRITO, Karoline Dantas.BRITO, KAROLINE D.http://lattes.cnpq.br/0189263188500915RAMOS, Wagner Brandao.RAMOS, W. B.http://lattes.cnpq.br/1563787088122435BRITO, Romildo Pereira.BRITO, R. P.http://lattes.cnpq.br/5826366544754584MORAIS JÚNIOR, Arioston Araújo de.Morais Júnior, Arioston Araújo de.http://lattes.cnpq.br/3483421531573106CARNEIRO, Lucas de Oliveira.2023-02-102023-04-24T19:19:48Z2023-04-242023-04-24T19:19:48Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29457CARNEIRO, Lucas de Oliveira. Recuperação de ácidos orgânicos presentes na vinhaça da fermentação. 2023. 114 fl.Dissertação (Mestrado em Engenharia Química), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2023. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29457porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2023-04-24T20:34:06Zoai:localhost:riufcg/29457Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512023-04-24T20:34:06Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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