Published July 1, 2017 | Version v1
Publication Open

AVALIAÇÃO DA REMOÇÃO DE ETANOL EM SOLUÇÕES HIDROALCOÓLICAS EMPREGANDO CO2 COMO GÁS DE ARRASTE

Creators

  • 1. Universidade Federal de São Carlos

Description

RESUMO -Esse trabalho avaliou o processo de remoção de etanol em soluções hidroalcoólicas empregando CO2 como gás de arraste.Um planejamento experimental estatístico do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) foi feito para três variáveis: a vazão específica de CO2 (ΦCO2), a concentração inicial de etanol no meio (CE0) e a temperatura da solução (T).O objetivo foi identificar qual(is) variável(is) seria(m) mais importante(s) no processo.Como variáveis respostas, foram calculados os valores das constantes de velocidade de remoção de etanol (kE) e de água (kW).Os resultados mostraram que a remoção de etanol foi favorecida com o aumento de ΦCO2 e T. Os maiores valores de kE e kW foram obtidos na vazão de 3,39 vvm e temperatura de 43,0ºC, na concentração inicial de etanol de 53,9 g•L -1 , sendo eles 0,155 h -1 e 0,0054 h -1 , respectivamente.Nessa condição, a operação de arraste por CO2 removeu 63,37 % da massa inicial de etanol da solução, apresentando potencial para ser aplicada em fermentações alcoólicas empregando leveduras termotolerantes com o objetivo de reduzir o efeito da inibição devido à alta concentraçaõ de etanol.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص - قيمت هذه الدراسة عملية إزالة الإيثانول في المحاليل الكحولية المائية باستخدام ثاني أكسيد الكربون كغاز حامل. تم إجراء تصميم تجريبي إحصائي من نوع التصميم المركب المركزي الدوراني (DCCR) لثلاثة متغيرات: معدل التدفق المحدد لثاني أكسيد الكربون (ΦCO2)، والتركيز الأولي للإيثانول في الوسط (CE0) ودرجة حرارة المحلول (T). كان الهدف هو تحديد المتغير (المتغيرات) الأكثر أهمية في العملية. كمتغيرات استجابة، تم حساب قيم ثوابت معدل إزالة الإيثانول (kE) والماء (kW). أظهرت النتائج أن إزالة الإيثانول كانت مفضلة مع زيادة ΦCO2 و T. تم الحصول على أعلى قيم kE و kW بمعدل تدفق 3.39 vvm ودرجة حرارة 43.0 درجة مئوية، بتركيز إيثانول أولي قدره 53.9 جم•لتر -1 ، وهو 0.155 ساعة -1 و 0.0054 ساعة -1 ، على التوالي. في هذه الحالة، أزالت عملية سحب ثاني أكسيد الكربون 63.37 ٪ من كتلة الإيثانول الأولية من المحلول، مما يوفر إمكانية تطبيقها في التخمير الكحولي باستخدام الخمائر المقاومة للحرارة من أجل تقليل تأثير التثبيط بسبب التركيز العالي للإيثانول.

Translated Description (English)

ABSTRACT - This study evaluated the process of ethanol removal in hydroalcoholic solutions using CO2 as a carrier gas. A statistical experimental design of the Rotational Central Composite Design (DCCR) type was made for three variables: the specific flow of CO2 (ΦCO2), the initial concentration of ethanol in the medium (CE0) and the temperature of the solution (T). The objective was to identify which variable(s) would be most important in the process. As response variables, the values of the ethanol (kE) and water (kW) removal rate constants were calculated. The results showed that ethanol removal was favored with the increase of ΦCO2 and T. The highest values of kE and kW were obtained at a flow rate of 3.39 vvm and a temperature of 43.0ºC, at an initial ethanol concentration of 53.9 g•L -1 , being 0.155 h -1 and 0.0054 h -1 , respectively. In this condition, the CO2 drag operation removed 63.37% of the initial ethanol mass from the solution, presenting the potential to be applied in alcoholic fermentations using thermotolerant yeasts in order to reduce the effect of inhibition due to the high concentration of ethanol.

Translated Description (French)

RÉSUMÉ - Cette étude a évalué le processus d'élimination de l'éthanol dans des solutions hydroalcooliques en utilisant le CO2 comme gaz porteur. Une conception expérimentale statistique de type Rotational Central Composite Design (DCCR) a été réalisée pour trois variables : le débit spécifique de CO2 (ΦCO2), la concentration initiale d'éthanol dans le milieu (CE0) et la température de la solution (T). L'objectif était d'identifier la ou les variables qui seraient les plus importantes dans le processus. En tant que variables de réponse, les valeurs des constantes de vitesse d'élimination de l'éthanol (kE) et de l'eau (kW) ont été calculées. Les résultats ont montré que l'élimination de l'éthanol était favorisée par l'augmentation de ΦCO2 et T. Les valeurs les plus élevées de kE et de kW ont été obtenues à un débit de 3,39 vvm et à une température de 43,0 ºC, à une concentration initiale en éthanol de 53,9 g•L -1 , soit 0,155 h -1 et 0,0054 h -1 , respectivement. Dans cette condition, l'opération de traînée au CO2 a retiré 63,37 % de la masse initiale d'éthanol de la solution, présentant le potentiel d'être appliquée dans des fermentations alcooliques utilisant des levures thermotolérantes afin de réduire l'effet d'inhibition dû à la forte concentration d'éthanol.

Translated Description (Spanish)

RESUMEN - Este estudio evaluó el proceso de remoción de etanol en soluciones hidroalcohólicas utilizando CO2 como gas portador, se realizó un diseño experimental estadístico del tipo Rotational Central Composite Design (DCCR) para tres variables: el flujo específico de CO2 (ΦCO2), la concentración inicial de etanol en el medio (CE0) y la temperatura de la solución (T), el objetivo fue identificar qué variable (s) sería (n) más importante(s) en el proceso, como variables de respuesta se calcularon los valores de las constantes de tasa de remoción de etanol (kE) y agua (kW), los resultados mostraron que la remoción de etanol fue favorecida con el aumento de ΦCO2 y T. Los valores más altos de kE y kW se obtuvieron a una velocidad de flujo de 3.39 vvm y una temperatura de 43.0ºC, a una concentración inicial de etanol de 53.9 g•L -1 , siendo 0.155 h -1 y 0.0054 h -1 , respectivamente. En esta condición, la operación de arrastre de CO2 eliminó el 63.37% de la masa inicial de etanol de la solución, presentando el potencial de aplicarse en fermentaciones alcohólicas utilizando levaduras termotolerantes con el fin de reducir el efecto de inhibición debido a la alta concentración de etanol.

Files

260.pdf.pdf

Files (521.3 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a67fcd509920583b3df2a21494ba3258
521.3 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم إزالة الإيثانول في المحاليل الكحولية المائية التي تستخدم ثاني أكسيد الكربون كغاز حامل
Translated title (English)
EVALUATION OF ETHANOL REMOVAL IN HYDROALCOHOLIC SOLUTIONS EMPLOYING CO2 AS A CARRIER GAS
Translated title (French)
ÉVALUATION DE L'ELIMINATION DE L'ÉTHANOL DANS DES SOLUTIONS HYDROALCOOLIQUES UTILISANT DU CO2 COMME GAZ VECTEUR
Translated title (Spanish)
EVALUACIÓN DE LA ELIMINACIÓN DE ETANOL EN SOLUCIONES HIDROALCOHÓLICAS QUE EMPLEAN CO2 COMO GAS PORTADOR

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2754153741
DOI
10.5151/chemeng-cobeqic2017-260

Is supplement to
https://openalex.org/W4387497383 (Other)
https://openalex.org/W2948807893 (Other)
https://openalex.org/W2899084033 (Other)
https://openalex.org/W2778153218 (Other)
https://openalex.org/W2748952813 (Other)
https://openalex.org/W2607424097 (Other)
https://openalex.org/W2606230654 (Other)
https://openalex.org/W2398689458 (Other)
https://openalex.org/W2319480705 (Other)
https://openalex.org/W1531601525 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W2054423201
  • https://openalex.org/W2240478511
  • https://openalex.org/W2246007290