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 Estudo da influência do oxigénio na produção de bioetanol
Please use this identifier to cite or link to this item http://hdl.handle.net/10773/7780

title: Estudo da influência do oxigénio na produção de bioetanol
authors: Costa, Liliana Vieira
advisors: Xavier, Ana Maria Rebelo Barreto
Leal, Luísa Alexandra Seuanes Serafim
keywords: Engenharia química
Biocombustíveis - Produção
Álcool
Consumo de oxigénio
Xilose
Glucose
issue date: 2011
publisher: Universidade de Aveiro
abstract: O objectivo deste trabalho foi o estudo da influência de arejamento na produção de etanol a partir do licor de cozimento ao sulfito ácido (HSSL). O HSSL é rico em açúcares, xilose e glucose que podem ser utilizados como substrato por Pichia stipitis, um microrganismo utilizador de hexoses e pentoses, para a produção de etanol. Na primeira parte do trabalho estudou-se a transferência de massa do oxigénio para o meio reaccional escolhido, na ausência do microrganismo. Calculou-se o coeficiente volumétrico de transferência de massa, kLa e a taxa de transferência de oxigénio, OTR, pelo método estático da desgaseificação. Foi fornecida ao sistema uma mistura de gases (ar comprimido e azoto) variando-se as proporções relativas de ambos os gases, bem como o caudal total de gás fornecido ao reactor e a velocidade de agitação. Na segunda parte do trabalho realizaram-se os ensaios com o microrganismo utilizando um bio-reactor em descontínuo. Foi então possível determinar, além do kLa e da OTR, a taxa de consumo de oxigénio, OUR, pelo método dinâmico. Monitorizou-se o consumo de substrato e produção de etanol por P. stipitis através de análises periódicas em HPLC. Os melhores resultados foram obtidos para o ensaio que continha uma proporção de 8.40% de O2 e 91.6% de N2 em 100 mL/min (Fermentação III), obtendo-se uma concentração máxima de etanol produzido de 2.44 g.L-1. O rendimento de produção de etanol foi de 0.27 g.g-1 em 48 horas de fermentação com um kLa de 6.67h-1 e uma taxa específica de consumo de oxigénio, qO2, de 0.39 mmolO2g-1h-1.

The aim of this work was the study of the influence of the oxygen supply on the production of ethanol from Hardwood Spent Sulfite Liquor (HSSL), a substrate rich in xylose by the xylose-fermenting yeast Pichia stipitis. The present study aimed to evaluate the influence of agitation and aeration conditions on ethanol production by P. stipitis. In the first part of this work the study of the oxygen mass transfer was performed in the absence of microorganisms. The volumetric mass transfer coefficient, kLa and the oxygen transfer rate, OTR, were calculated using the static gassing out method. In the second part of this work several biological assays were performed in a batch reactor. A mixture of gases (air and nitrogen) was supplied to the system and the effects of the proportion of the gases, the total volumetric flow of the gas and the stirring speed were studied. It was possible to calculate kLa, OTR and the oxygen uptake rate, OUR, by the dynamic in situ method. The consumption of substrate and production of ethanol by P. stipitis was monitored through periodic analysis by high-performance liquid chromatography, HPLC. The best results were achieved for the fermentantion that contained a proportion of 8.40% O2 and 91.6% N2 in 100 mL/min (Fermentation III), yielding a maximum ethanol concentration of 2.44 g.L- 1. The yield of ethanol production was 0.27 g.g-1 in 47 hours of fermentation with a kLa of 6.67 h-1 and a specific oxygen uptake rate, qO2, of 0.39 mmolO2g-1h-1.
description: Mestrado em Engenharia Química
URI: http://hdl.handle.net/10773/7780
appears in collectionsDQ - Dissertações de mestrado
UA - Dissertações de mestrado

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