Navegando por Palavras-chave "Heterogeneous azeotrope"

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    Acesso aberto (Open Access)
    Recuperação de n-butanol utilizando colunas de stripping à vácuo no processo de fermentação ABE
    (Universidade Federal de São Paulo, 2021-08-02) Gonçalves, Ellen Sandy [UNIFESP]; Ferreira, Michael Laia [UNIFESP]; Tovar, Laura Plazas [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/5957249756042771
    O conceito de biorrefinaria vem ganhando grande destaque visto seu objetivo de transformar a biomassa em produtos de maior valor agregado, como os biocombustíveis, devido à crescente procura de fontes de energia renováveis. Dentre estes biocombustíveis, o n-butanol é obtido por meio do processo fermentativo ABE (acetona, n-butanol, etanol). O n-butanol possui um desempenho mais similar à gasolina quando comparado ao etanol, tornando vantajoso o uso deste combustível. Porém, ao atingir determinada concentração, o n-butanol torna-se inibidor da reação de fermentação. Neste trabalho foi analisado o processo de recuperação de n-butanol utilizando colunas de stripping à vácuo, por meio de simulações no ambiente computacional Aspen Plus™. Inicialmente, foi realizada uma análise para definir os modelos termodinâmicos mais adequados para o sistema estudado. Utilizando os modelos NRTL-HOC e UNIQUAC-HOC, o sistema reacional foi conformado a partir de uma corrente contendo glicose a 50 g L-1. Com isto, obteve-se uma corrente de saída do reator composta por n-butanol, água, etanol, ácido acético, acetona, hidrogênio e dióxido de carbono, além da glicose remanescente. Posteriormente, esta corrente foi ajustada por um separador/extrator, para que apenas n-butanol, acetona, etanol e água seguissem para o sistema de recuperação. Para este sistema foram estudadas duas conformações, a primeira composta por duas colunas de destilação e a segunda por duas colunas de stripping e uma de destilação. Ao final de ambas as conformações é obtida uma corrente composta por n-butanol e água, que serão separados em um sistema com duas colunas stripping. Foi obtida uma recuperação de n-butanol 87,43 % para a conformação 1 e 79,97 % para a conformação 2, além de uma pureza de 99,41 % para ambos os casos. Após estas simulações, foi realizada análise de sensibilidade variando-se os parâmetros de projeto e de operação das colunas, avaliando o impacto sobre a recuperação de n-butanol, pureza e consumo energético. A partir desta análise, foi possível determinar as melhores condições para estas colunas e, com base nestes valores, foram realizadas novas simulações. Atingiu-se uma recuperação de n-butanol de 100 % para a conformação 1 e de 99,82 % para a conformação 2, ambas mantendo a pureza de 99,41 %. Ao final do trabalho, concluiu-se que a conformação 1 é a mais vantajosa para a obtenção de n-butanol por possuir maior eficiência e menor consumo energético.