Produção de etanol hidratado e dióxido de carbono a partir do melaço de soja
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| Data de Publicação: | 2023 |
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| Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31088 |
Resumo: | Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Química, RS, 2023. |
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Produção de etanol hidratado e dióxido de carbono a partir do melaço de sojaProduction of hydrated ethanol and carbon gas from soy molassesMelaço de sojaEtanol hidratado combustívelHidrólise enzimáticaDestilaçãoGás carbônicoSoybean molassesHydrated fuel ethanolEnzymatic hydrolysisDistillationCarbon dioxideCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICATrabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Química, RS, 2023.The present work aimed to carry out the synthesis and analysis of the alcoholic fermentation process from soy molasses, the main residue from the soybean protein concentration process (SPC). The plant produces solvent ethanol to be reintroduced into the process and hydrated fuel ethanol for commercialization. Additionally, the CO2 produced by fermentation will be purified and commercialized. The molasses contains approximately 57.3% of total sugars, but about 28.3% of the total is composed of raffinose and stachyose, sugars non-fermentable by Saccharomyces cerevisiae. These sugars must be enzymatically hydrolyzed to raise fermentable sugars and increase product yield. This process was simulated with simultaneous fermentation and hydrolysis using Saccharomyces cerevisiae as yeast and α-galactosidase as an enzyme. The process was conducted for 12 hours in 100 m3 tanks, with only yeast recycling. The process has three areas: Área 100 for fermentation and cell recycling, Área 200 for carbon dioxide purification, and Área 300 for solvent and fuel ethanol separation. In the end, an annual production of 143.08 m3 of solvent ethanol returned to the SPC process, 12 640,68 m3 of hydrated fuel ethanol was obtained, with a financial return of R$ 27 373 248,00 and 10,800 tons of carbon dioxide, with a financial return of R$ 60 225 000,00. Economic analysis demonstrated that with an annual net profit of R$ 13 306 150,38 and starting from the seventh year, the unit already shows a return on investment, justifying the viability of the project.O presente trabalho teve como objetivo realizar a síntese e análise do processo de fermentação alcoólica a partir do melaço de soja, principal resíduo do processo de concentração do farelo de soja (SPC), produzindo etanol solvente para retornar ao processo, e etanol hidratado combustível (EHC) para comercialização. Além disso, o CO2 produzido pela fermentação será purificado e comercializado. O melaço possui cerca de 57,3% de açúcares totais, contudo cerca de 28,3% do total é composto pela rafinose e estaquiose, açúcares não fermentescíveis pela Saccharomyces cerevisiae, devendo sofrer hidrólise enzimática para um aumento dos açúcares fermentescíveis, e maior rendimento de produto. Dessa forma, simulou-se um processo com fermentação e hidrólise simultânea, utilizando a Saccharomyces cerevisiae como levedura, e a α-galactosidase como enzima, sendo conduzida durante 12 horas em tanques de 100 m3, com reciclo apenas da levedura. O processo conta com 3 áreas, sendo a Área 100 para a fermentação e reciclo de células, Área 200 para a purificação do gás carbônico e Área 300 para separação do etanol solvente e combustível. Por fim, obteve-se uma produção anual de de 143,08 m3 de etanol solvente retornado ao processo de SPC, 12 640,68 m3 de etanol hidratado combustível, com um retorno financeiro de R$ 27 373 248,00 e 10 800 toneladas de dióxido de carbono, com um retorno financeiro de R$ 60 225 000,00. A análise econômica demonstrou que, com um lucro líquido anual de R$ 13 306 150,38 e a partir do sétimo ano, a unidade já apresenta retorno sobre investimento, justificando a viabilidade do projeto.Universidade Federal de Santa MariaBrasilUFSMCentro de TecnologiaHoffmann, RonaldoAlves, Carlos Eduardo DornelesWeise, Caroline MartaFritzen, Gabriel FranciscoCielo, Natanael Henrique2024-01-11T10:52:45Z2024-01-11T10:52:45Z2023-12-142023Trabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfALVES, C. E. D.; WEISE, C. M.; FRITZEN, G. F.; CIELO, N. H. Produção de etanol hidratado e dióxido de carbono a partir do melaço de soja. 2023. 200 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química)-Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2023.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31088ark:/26339/001300000hn8gporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2024-01-11T10:52:46Zoai:repositorio.ufsm.br:1/31088Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2024-01-11T10:52:46Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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