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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13522
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Campo DCValorIdioma
dc.creatorSouza Júnior, Evanildo Francisco de-
dc.date.accessioned2019-02-18T13:54:40Z-
dc.date.available2018-02-15-
dc.date.available2019-02-18T13:54:40Z-
dc.date.issued2017-11-11-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13522-
dc.description.abstractLignocellulosic residues submitted to biotechnological processes have aroused the interest of science due its economic viability, aiming to reduce the release of waste into the environment. This work consisted in the evaluation of kinetic parameters previously obtained and in the modeling of a perfectly agitated bioreactor on industrial scale, operating on a continuous basis. Initially, it was evaluated the use of data from two previous works carried out at the UFPB, which studied the biotechnological production of xylitol from the bagasse and fiber of sisal (Agave sisalana), both in inoculated medium with Candida guilliermondii. Preliminary analyzes showed that only one of the dissertations evaluated contained data that could be modeled. The variables manipulated in the simulation were initial substrate and cell concentration, residence time and feed flow. The simulations were performed at initial concentrations of substrate and cells, respectively, of 12.5 kg m-3 and 5 kg m-3, 37.5 kg m-3 and 10 kg m3, and 60.2 kg m-3 and 15 kg m-3, each of these initial concentrations evaluated at residence times of 1, 2 and 3 hours, and flow rate of 10, 5 and 3.33 m³ h-1. The kinetic parameters used were: Yx/s = 0.50, Yp/s = 0.34, max = 0.04 and Ks = 4, which were used to model the bioreactor, according to the Monod kinetics. The highest conversion (2.9164%) was observed when the initial xylose concentration was 12.5 kg m-³, and the initial cell concentration was 5 kg m-³, at the lowest feed rate (F = 3.33 m³ h-1) and the longest residence time (tr = 3h). The highest productivity (0.0134 kg m-³ h-1) was obtained with initial substrate of 60.2 kg m-³ and initial biomass of 15 kg m-³. The biotechnological process increased significantly when the same simulation was tested with the optimized kinetic parameters, with a conversion of 67.10%, productivity of 0.40 kg m-³ h-1 and consumption of xylose of 90, 01%. Thus, it can be inferred that the low results obtained in the present study are due to factors influencing the yeast metabolism: operational (pH, temperature and / or aeration); presence of inhibitors (lignin derivatives, acetic acid, HMF, furfural); adjustment of kinetic parameters from batch to continuous; production of ethanolpt_BR
dc.description.provenanceSubmitted by Oneida Pontes (o-dpontes@ig.com.br) on 2019-02-18T13:54:40Z No. of bitstreams: 1 EFSJ15022018.pdf: 1690860 bytes, checksum: 397019314c3f212366b226055ea94803 (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2019-02-18T13:54:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EFSJ15022018.pdf: 1690860 bytes, checksum: 397019314c3f212366b226055ea94803 (MD5) Previous issue date: 2017-11-11en
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal da Paraíbapt_BR
dc.rightsAcesso abertopt_BR
dc.subjectSimulação matemáticapt_BR
dc.subjectBioprocessospt_BR
dc.titleModelagem e Simulação fenomenológica de biorreator para a produção de xilitol a partir de sisal (Agave sisalana) em meio com Candida guilliermondiipt_BR
dc.typeTCCpt_BR
dc.contributor.advisor1Silva, Luiz Flávio Honorato da-
dc.description.resumoResíduos lignocélulosicos submetidos a processos biotecnológicos têm despertado o interesse da ciência, dado o seu alto valor agregado, na busca de se obter viabilidade econômica e reduzir o lançamento de resíduos no meio ambiente. Este trabalho consistiu na avaliação de parâmetros cinéticos previamente obtidos e posterior modelagem um biorreator perfeitamente agitado em escala industrial, operando em regime contínuo. Inicialmente, avaliou-se utilizar dados de duas dissertações de mestrado realizados na UFPB, uma das quais estudou a produção biotecnológica de xilitol a partir do bagaço do sisal (Agave sisalana), a outra, a partir de sua fibra, ambas em meio inoculado com Candida guilliermondii. As análises preliminares demonstraram que apenas uma das dissertações continha dados passíveis de serem modelados. As variáveis manipuladas na simulação foram concentração inicial de substrato e de células, tempo de residência e vazão de alimentação. As simulações foram realizadas com concentrações iniciais de substrato e células, respectivamente, de 12,5 kg m-3 e 5 kg m-3, 37,5 kg m-3 e 10 kg m-3, e 60,2 kg m-3 e 15 kg m-3, cada uma dessas concentrações iniciais avaliadas em tempos residência de 1, 2 e 3 horas, e vazão de 10, 5 e 3,33 m³ h-1. Os parâmetros cinéticos utilizados foram: Yx/s=0,50, Yp/s=0,34, µmáx=0,04 e Ks = 4, e estes, seguindo a cinética de Monod, foram utilizados para modelar, fenomenologicamente, o biorreator. A maior conversão (2,9164%) foi observada quando a concentração inicial de xilose foi de 12,5 kg m-3, e a concentração inicial de células foi de 5 kg/m³, na menor vazão de alimentação (F= 3,33 m³ h-1) e no maior tempo de residência (tr = 3 h). A maior produtividade obtida (0,0134 kg m-3 h-1) foi aquela com substrato inicial de 60,2 kg m-3 e biomassa inicial de 15 kg m-3. Quando essa mesma a simulação foi testada com parâmetros cinéticos otimizados, tomados da literatura, a conversão do processo biotecnológico aumentou significativamente, obtendo-se uma conversão de 67,10%, produtividade de 0,40 kg m-3 h-1e consumo de xilose de 90,01%. Assim, pode-se inferir que os baixos resultados obtidos no presente estudo são decorrentes de fatores que influenciam o metabolismo da levedura: operacionais (pH, temperatura e/ou aeração); presença de inibidores (derivados de lignina, ácido acético, HMF, furfural); ajuste de parâmetros cinéticos de regime batelada para contínuo; produção conjunta de etanol.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEngenharia Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUFPBpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
Aparece nas coleções:TCC - Engenharia Química

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