Roteiro de estudos - análise dos processos contínuos.
Processos contínuos são aqueles que operam por longos períodos em estado estacionário, com suprimento constante de meio de
cultivo e retirada constante de meio fermentado. O estado estacionário depende da manutenção de volume e
concentrações constantes no sistema. Suas vantagens são:
•Aumento de
produtividade por redução dos tempos inoperantes
•Obtenção contínua de
produto mais uniforme
•Menor necessidade de
mão de obra
•Facilidade de
atendimento da demanda contínua
•Facilidade
de controle
Os processos CSTRs podem ter reciclo interno ou externo. Quando o reciclo está presente, normalmente existe a instalação de uma purga.
Os processos contínuos podem ocorrer em um único reator ou em uma sequência de reatores.
Os arranjos mais comuns são:
-Uma sequência de CSTRs
- Dois CSTRs em série
-Um CSTR seguido de um reator de fluxo pistonado.
Quando se tem somente dois CSTRs, o que se faz é operar o primeiro com D próximo de Dc, e o segundo apra finalizar o processo.
O mesmo ocorre quando se tem um CSTR seguido de um PFR, se o crescimento microbiano não for inibido por excesso de substrato. Se o processo for inibido por excesso de substrato, opera-se o CSTR com concentração de substrato inferior a Ki,s e depois calcula-se o segundo PFR para se obter a eficiência desejada.
A partir dessa informações faça o seguinte:
1) desenhe o reator e faça os balanços de massa para microrganismo e substrato. Relembre dos conceitos de D e Dc.
cheque aqui o resultado dos seus balanços.
2) desenhe o reator com reciclo interno e faça os balanços para X e S. Confirme que o balanço para S é o mesmo do reator sem reciclo
cheque aqui o resultado dos seus balanços.
3) faça os balanços de massa considerando o decaimento microbiano e o coeficiente de manutenção. Aproveite para fazer somente com o decaimento microbiano, sem o coeficiente de manutenção (é assim que vc deve resolver um dos exercício da segunda lista)
4) desenhe o reator com reciclo externo e faça os balanços para X e S. Lembre-se que para o balanço para X, o volume de controle não deve incluir o separador externo. Confirme que o balanço para S é o mesmo do reator sem reciclo. Este balanço pode ser feito incluindo ou não incluindo o separador externo.
cheque aqui o resultado do balanço para microrganismos.
cheque aqui o resultado do balanço para Substrato - quando o separador está dentro do vc.
cheque aqui o resultado do balanço para Substrato quando o separador está fora do vc.
5) faça os balanços de massa para a formação do produto, e avalie a concentração de produto (P) e a produtividade (DP) nos casos de produção associada, não associada e parcialmente associada.
Agora, se vc ainda não fez, faça ou termine a lista de exercícios ela está aqui embaixo:
Lista de exercícios processos contínuos