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Title: MODELAGEM E SIMULAÇÃO DA FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA EM BATELADA E CONTINUA COM MÚLTIPLOS REATORES EM SÉRIE
metadata.dc.creator: ZANARDI, M. S.
Issue Date: 26-Feb-2016
Publisher: Universidade Federal do Espírito Santo
Citation: ZANARDI, M. S., MODELAGEM E SIMULAÇÃO DA FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA EM BATELADA E CONTINUA COM MÚLTIPLOS REATORES EM SÉRIE
Abstract: O etanol está ganhando cada vez mais atenção, principalmente devido aos seus benefícios ambientais. A utilização desse combustível permite a redução da emissão de gases poluentes e proporciona uma alternativa para a redução do consumo de combustíveis de fontes não renováveis. No Brasil, segundo maior produtor mundial, praticamente toda a produção de etanol é proveniente da fermentação da sacarose, originária principalmente da cana-de-açúcar, por ação de microrganismos em condições de anaerobiose. A modelagem matemática e simulação são importantes para prever o comportamento dinâmico e as respostas do sistema às mudanças nas variáveis do processo. Nesse contexto, esse trabalho tem por objetivo propor um modelo matemático para a fermentação contínua em tanques em série de uma usina de etanol. Para esse objetivo ser alcançado é preciso definir dentro dos modelos cinéticos na literatura, aquele que melhor descreve a cinética fermentativa. Tendo-se a equação que descreve a cinética de reação, a modelagem dos biorreatores consiste nos balanços dinâmicos de massa em cada reator, para cada componente considerado, a saber: o substrato, a células de levedura e o etanol produzido. Estes balanços dinâmicos compõe um sistema de equações diferenciais ordinárias, EDOs, que deve ser integrado. Na metodologia proposta neste trabalho, estas EDOs são integradas pelo método de Runge- Kutta de 4ª ordem do Matlab. Para a estimação de parâmetros propõe-se empregar dados da literatura num primeiro momento e posteriormente dados reais de uma usina de álcool. A partir destes dados, um problema de otimização, cuja função objetivo é o somatório dos quadrados dos erros do modelo (em relação aos dados experimentais) é resolvido. No término desse trabalho espera-se encontrar um modelo capaz de predizer o comportamento da concentração dos componentes nos reatores.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7826
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