Estudo reológico da mistura reacional da conversão enzimática do bagaço de cana: seleção do tipo de agitador

• Autor(a) principal: Pereira, Leonardo Tupi Caldas
• Data de Publicação: 2008
• Outros Autores: Pereira, Lucas Tupi Caldas
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/17813
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::REATORES QUIMICOS; Bagaço de cana-de-açúcar; Reologia; Etanol; Lignocelulose; Enzimas

Os resíduos ligninocelulósicos são uma fonte promissora de energia renovável para países como o Brasil, cuja economia se sustenta na produção e comercialização de produtos agrícolas. Um desses produtos é o etanol de segunda geração, que também representa uma solução para o acúmulo de resíduos da agroindústria. Muitos esforços para o desenvolvimento dessa tecnologia usam a rota enzimática, devido às suas vantagens. Com objetivo de avançar nesse sentido, o presente trabalho tem por finalidade desenvolver um reator para a hidrólise enzimática do bagaço de cana. As enzimas celulases de fungos filamentosos utilizadas neste estudo foram produzidas ïn situ. Utilizou-se uma carga de enzima de 10 Unidades de Papel de Filtro por grama de biomassa que foi pré-tratada à pressão média de 15 atm, que eleva a temperatura a 200°C, por um período de 7 minutos. Como parâmetros de processo foram estudados: (i) a conversão da celulose da biomassa da cana em glicose e açucares redutores totais; (ii) o comportamento reológico da mistura reacional do hidrolisado, em função do grau de conversão; (iii) a potência mínima necessária do misturador em escala piloto e industrial. O acompanhamento da concentração da glicose, dos açúcares redutores e da viscosidade da mistura reacional da hidrólise do bagaço de cana, foi realizado por um período de 36 horas. A conversão da celulose da biomassa, após o tempo de hidrólise estabelecido foi de 45%. O comportamento reológico da mistura reacional foi determinado e apresenta características de fluido pseudoplástico. A estimativa da potência de mistura para um tanque de 100 litros úteis foi calculada utilizando correlações empíricas de Nagata (1975), onde foram simulados agitadores do tipo turbina Rushton e pá inclinada com ângulo de 45 graus, sendo este último o que consumiu menor potência para a mistura da reação enzimática, correspondendo a um consumo de energia 10 vezes inferior em relação a turbina Rushton. A determinação do tipo de agitador é somente uma etapa do desenvolvimento do processo de hidrólise enzimática do bagaço de cana, sendo pertinente o estudo de etapas anteriores como o pré-tratamento e etapas posteriores, como operações de separação.