PROJETO, MONTAGEM E AUTOMAÇÃO DE UM REATOR “AIRLIFT” PARA STRIPPING DE ETANOL E ESTIMATIVA EM TEMPO REAL DA HIDRODINÂMICA E COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA DE MASSA

PROJETO, MONTAGEM E AUTOMAÇÃO DE UM REATOR “AIRLIFT” PARA STRIPPING DE ETANOL E ESTIMATIVA EM TEMPO REAL DA HIDRODINÂMICA E COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA DE MASSA

RAMOS, V. S.; SILVA, F. V. da

Artigo:

O desenvolvimento da biotecnologia tem causado um impulso em pesquisas acadêmicas e na implantação de bioprocessos na indústria, como o desenvolvimento de reatores conhecidos como airlifts. Estes são provenientes de modificações no design de colunas de bolhas, e constituem de uma coluna preenchida com um líquido, que possui circulação induzida ao aumentar-se a vazão do gás alimentado em sua base. Nestes reatores ocorre um elevado contato gás-líquido, com elevadas transferências de massa e calor, no entanto, sem a necessidade da utilização de agitadores mecânicos, que podem proporcionar perda considerável de biomassa por cisalhamento e contaminação. Assim, este trabalho possui como principais objetivos o projeto, a montagem e a automação de um reator airlift de tubos concêntricos, de modo a obter em tempo real a fração de gás retido e a velocidade de circulação do líquido, e ainda estimar o coeficiente volumétrico de transferência de massa no sistema composto por solução aquosa de etanol e ar, aonde separa-se o etanol do meio através do arraste pelo gás carbônico presente no ar injetado (gas stripping).

O desenvolvimento da biotecnologia tem causado um impulso em pesquisas acadêmicas e na implantação de bioprocessos na indústria, como o desenvolvimento de reatores conhecidos como airlifts. Estes são provenientes de modificações no design de colunas de bolhas, e constituem de uma coluna preenchida com um líquido, que possui circulação induzida ao aumentar-se a vazão do gás alimentado em sua base. Nestes reatores ocorre um elevado contato gás-líquido, com elevadas transferências de massa e calor, no entanto, sem a necessidade da utilização de agitadores mecânicos, que podem proporcionar perda considerável de biomassa por cisalhamento e contaminação. Assim, este trabalho possui como principais objetivos o projeto, a montagem e a automação de um reator airlift de tubos concêntricos, de modo a obter em tempo real a fração de gás retido e a velocidade de circulação do líquido, e ainda estimar o coeficiente volumétrico de transferência de massa no sistema composto por solução aquosa de etanol e ar, aonde separa-se o etanol do meio através do arraste pelo gás carbônico presente no ar injetado (gas stripping).

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1159-20726-159599

Referências bibliográficas

• [1] CARVALHO, E. Desenvolvimento de modelo hidrodinâmico para reatores air-lift. Dissertação de Mestrado. Faculdade de Engenharia Química, Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Campinas, 2001.
• [2] CHISTI, Y.; MOO-YOUNG, M. Improve the performance of airlift reactors. Chemical Engineering Progress, v. 89(3), p. 38-45, 1993.
• [3] FURIGO Jr., A. Características hidrodinâmicas e de transferência de massa em contadores “air-lift”. Tese de Mestrado. Faculdade de Engenharia Química, Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Campinas, 1986.
• [4] GMEHLING, J.; ONKEN, U.; ARLT, W.; GRENZHEUSER, P.; WEIDLICH, U.; KOLBE, B.; RAREY, J. Vapor-Liquid Equilibrium Data Collection. Vol 1 (1), 1991.
• [5] HEIJNEN, J. J.; HOLS, J.; LANS, H. L. J. M.; LEEUWEN, H. L. J. M. A simple hydrodynamic model for the liquid circulation velocity in a full-scale two-and-three-phase internal airlift reactor operating in the gas recirculation regime. Chemical Engineering Science, v. 52(15), p. 2527-2540, 1997.
• [6] SIJACKI, I. M.; TOKIC, M. S.; KOJIC, P. S.; PETROVIC, D. L.; TEKIC, M. N.; DJURIC, M. S.; MILOVANCEV, S. S. Sparger type influence on the hydrodynamics of the draft tube airlift reactor with diluted alcohol solutions. Industrial Andamp; Engineering Chemistry Research, v. 50, p. 3580-3591, 2011.

Como citar:

RAMOS, V. S.; SILVA, F. V. da; "PROJETO, MONTAGEM E AUTOMAÇÃO DE UM REATOR “AIRLIFT” PARA STRIPPING DE ETANOL E ESTIMATIVA EM TEMPO REAL DA HIDRODINÂMICA E COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA DE MASSA", p-12147-12154. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1159-20726-159599