Características líquido incolor cheiro característico, volátil, inflamável e solúvel em água ponto de ebulição: 78ºC baixo ponto de fusão: -144,1ºc usos
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- CARACTERÍSTICAS
- 1. HIDRATAÇÃO DIRETA DO ETILENO
- 2. HIDRATAÇÃO INDIRETA DO ETILENO
- CALDO DE CANA DE AÇÚCAR
- MILHO: RESÍDUOS CELULÓSICOS (PALHA DE CANA DE AÇUCAR)
- 1. SACARÍNEAS (cana de açúcar)
- LINHAGENS SELVAGENS x SELECIONADAS
- FORMAS DE CONDUÇÃO
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_________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Produção de Etanol CARACTERÍSTICAS líquido incolor cheiro característico, volátil, inflamável e solúvel em água ponto de ebulição: 78ºC baixo ponto de fusão: -144,1ºC
solvente na fabricação de tintas, lacas, vernizes e perfumes combustível preparação de produtos farmacêuticos desinfetante fluido térmico em termômetros abaixo dos -40ºC produto de partida para várias sínteses orgânicas: por oxidação origina acetaldeído e depois ácido acético pode ser desidratado para formar éter pode ser usado na síntese do butadieno (borracha sintética) _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Produção Mundial de Etanol Combustível _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Produção de Etanol no Brasil _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Custos Associados à Produção de Etanol CUSTOS DE PRODUÇÃO (Earth Trends Update, Março 2007): Cana de Açúcar - U$ 0,34 / L Milho - U$ 0,50 / L Celulose - U$ 1,10 / L
_________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Processos Industriais de Produção de Etanol 1. HIDRATAÇÃO DIRETA DO ETILENO CH 2 =CH 2 + H 2 O → C
2 H 5 OH (∆H
298 0 = - 45kJ/mol) Catalisador: H 3 PO 4 em suporte de sílica _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Processos Industriais de Produção de Etanol 2. HIDRATAÇÃO INDIRETA DO ETILENO _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Processos Industriais de Produção de Etanol 3. FERMENTAÇÃO _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Composição das Matérias-Primas CALDO DE CANA DE AÇÚCAR: 62% de açúcares (32% de sacarose, 14% de glicose, 16 % frutose) 20% de água 8% de cinzas 3% de matérias nitrogenadas 7% de outros componentes (gomas e ácidos) MELAÇO: _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Composição das Matérias-Primas 59 - 70% de extrativos não nitrogenados 9 - 15% de água 1,5 - 8,5% de material celulósico 1,3 - 4% de cinzas MILHO: RESÍDUOS CELULÓSICOS (PALHA DE CANA DE AÇUCAR): 9,7%
Umidade 8,0%
Cinzas 4,3%
Outras Matérias Orgânicas 12,7%
Lignina 25,6%
Hemicelulose 45,1%
Celulose _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Tratamento das Matérias-Primas 1. SACARÍNEAS (cana de açúcar) Matéria-prima Lavagem Moagem bagaço caldo Filtração Fortificação Sanitização Correção de pH Melaço Diluição _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Tratamento das Matérias-Primas 2. AMILÁCEAS (milho) Matéria-prima Lavagem Cominuição Cozimento Liquefação Sacarificação Fortificação Correção de pH hidrolisado _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Tratamento das Matérias-Primas 3. CELULÓSICAS Matéria-prima Sacarificação Neutralização Fortificação hidrolisado Cominuição Lignina _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Alguns Microrganismos Produtores BACTÉRIAS: Zymomonas mobilis Erwinia amylovora Spirocaheta litoralis Thermanaerobacter ethanolis LEVEDURAS: Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces ellipsoideus Schizosaccharomyces pombe _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Metabolismo C 6 H 12 O 6 + 2 P i + 2 ADP 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 + 2 ATP + 2 H 2 O _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Produtos de Fermentação
_________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Preparo do Inóculo LINHAGENS SELVAGENS x SELECIONADAS _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Fermentação FASES: a) lag – adaptação celular b) tumultuosa – grande liberação CO 2 c) final – pequena quantidade de açúcar (0,5%); baixa produção CO 2
Batelada Semi-contínuo Contínuo (múltiplo estágio / reciclo células)
Processo exotérmico pH = 4.5 a 5.0 tempo de processo ≅ 24h
Substrato consumido (inicial e final) Etanol produzido Pureza da fermentação _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Recuperação (A) (A) destilação (B) destilação + retificação (C) destilação + retificação + desidratação (B) 97,2% Destilação Descontínua (ou simples): Cabeça – água, etanol, bases voláteis, aldeídos e ácidos Coração – água e etanol com menores impurezas voláteis Cauda – água, etanol, impurezas menos voláteis (álcoois superiores) _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Recuperação (A) destilação (B) destilação + retificação (C) destilação + retificação + desidratação
_________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Cálculo de Rendimentos Rendimento = (produto final ) / (peso MP ou S inicial) Eficiência do Processo = (produto obtido * 100) / (produto teórico a partir S inicial ) Eficiência de Fermentação = (produto obtido * 100) / (produto teórico a partir S consumido ) Eficiência de Instalação = (produto recuperado * 100) / (produto teórico a partir S inicial ) _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Fermentação a partir de cana de açúcar _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Produção de Etanol acoplada a de Açúcar 1000 kg cana de açúcar 70 L álcool 910 L vinhoto 90 kg açúcar 12 L álcool 156 L vinhoto _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Fermentação a partir de milho _________________________________________________________________________________ EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ Fermentação a partir de celulose Yüklə 53,64 Kb. Dostları ilə paylaş:
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