Dissertação

Development of an online method for determination of the apparent viscosity inside stirred tank reactors EVALUATED

O aumento da viscosidade em processos fermentativos é não só um indicativo da concentração do produto, mas também implica diversos desafios para a gestão do processo tendo em conta que, na prática, é o parâmetro essencial que determina a hidrodinâmica e as condições de transferência de calor num bioreactor. As estratégias actuais para monotorização on-line de viscosidades utilizam os mesmos princípios considerados nas medições off-line em reómetros. Estas medições são levadas a cabo de forma forma local, não considerando o conteúdo total do reactor. Adicionalmente, a taxa de cisalhamento do fluxo de líquido considerada nestas medições difere da taxa de cisalhamento dentro do reactor levando a que flutuações nas medições possam ser erroneamente interpretadas como mudanças na viscosidade. De modo a superar estas limitações, no presente trabalho são efectuadas medições do coeficiente global de transferência de calor (UA) em tanques agitados com misturas de líquidos e gás-líquido com soluções de xantano. Estas medições fornecem a informação necessária para usar equações modelo baseadas no conceito de dissipação de energia. Utilizando um método apropriado de ajustamento e comparação off-line, foi possível concluir que através de medições exactas do UA, o conjunto de equações utilizado permite estimar a viscosidade aparente global num bioreactor. Os valores determinados on-line são exactos quando o fluxo de líquido é turbulento ou transitório, desde que o fluxo permaneça homogéneo em todo o reactor. Em sistemas arejados, adicionalmente, a condição de agitadores inundados não se deve verificar.
coeficiente de transferência de calor, reactor agitado, determinação on-line, xantano

Dezembro 12, 2014, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Martin Wunderlich

RWTH Aachen University

Especialista

ORIENTADOR

José António Leonardo dos Santos

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Auxiliar