Estudos de adsorção de ácidos orgânicos visando sua recuperação de meios fermentados / Adsorption studies of organic acids aiming their recovery from fermentation broths

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

08/10/2010

RESUMO

Fermentações para a produção de ácidos orgânicos se mostram cada vez mais importantes em química e petroquímica verde, seja devido a uma futura escassez de petróleo (base de produção destas moléculas) ou pelo apelo ambiental. Há alguns anos, estes processos biotecnológicos não eram economicamente viáveis, devido principalmente às etapas de recuperação e purificação das biomoléculas (RPB), sendo estas um forte componente no custo de produção. Seu estudo se torna então de suma importância para reduzir custo e aumentar a viabilidade técnico-econômica destes bioprocessos. A adsorção se mostra uma operação unitária muito estudada, robusta, de fácil escalonamento e operação, o que a torna uma opção atrativa para a RPB de tais ácidos. No entanto, estudos existentes até o momento não são completos necessitando uma maior abrangência para se desenvolver um processo eficiente. Com base neste quadro, este trabalho visou o estudo experimental de adsorção, em carvão ativado e resinas poliméricas de aplicação industrial, de ácidos orgânicos passíveis de produção por via fermentativa e de relevância em petroquímica verde. Isotermas de adsorção dos ácidos acético, propiônico e butírico foram avaliadas para verificar o efeito de temperatura, água, etanol e n-propanol utilizando sistemas monocomponentes e binários. Modelos de isotermas de adsorção foram avaliados quanto ao ajuste aos dados experimentais para ambos os sistemas. Os estudos de adsorção monocomponente mostraram que as resinas têm capacidade de adsorção maior que os carvões (cerca de 35%). A temperatura apresentou efeito pouco significativo na adsorção. Os estudos de adsorção de sistemas binários dos ácidos estudados identificaram que houve competição entre estes na adsorção, onde moléculas de maior cadeia carbônica têm uma maior afinidade pela superfície do adsorvente. Nos estudos de isotermas de adsorção utilizando etanol e propanol como possíveis solventes para dessorção, a resina apresentou altos valores de adsorção, ao contrário dos carvões. Uma simulação dos processos de adsorção e dessorção mostrou que a resina PLA133 apresentou melhores resultados como adsorvente e o propanol como melhor eluente, em um processo de dessorção de três estágios em contra-corrente. No entanto, a recuperação final do ácido, sendo o melhor resultado 70%, pode não ser satisfatória, dependendo da aplicação deste, de forma que ainda pode ser necessário uma melhoria no processo.

ASSUNTO(S)

adsorção Ácidos orgânicos isotermas purificação adsoption organic acids isotherms purification

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