dc.contributor.author | Dias, Rafael Macedo | |
dc.date.accessioned | 2019-02-04T18:57:46Z | |
dc.date.available | 2019-02-04T18:57:46Z | |
dc.date.issued | 2016-02-15 | |
dc.identifier.citation | DIAS, Rafael Macedo. Estudo de equilíbrio líquido-vapor de soluções hidroetanólicas contendo frutose. 2016. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2016. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10900. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10900 | |
dc.description.abstract | Fructose (1,3,4,5,6-pentahydroxyhex-2-one) is an important sugar in global market because its
unique characteristics when compared to another sugars. It becomes the fructose economically
attractive besides the fact that it is not easily produced. Fructose may be produced by
crystallization from its aqueous solution adding ethanol as antisolvent, and afterward a
separation process will be necessary to separate ethanol+water+fructose to become the process
practicable. Applying this way, ethanol may be recovered using a distillation column and vaporliquid
equilibrium data for water+ethanol+fructose mixture are necessary but it is not available
in literature yet. Thermodynamic models are necessary to modelate a distillation column. Thus,
this work has the objective of obtain VLE of hydroethanolic solutions contain fructose, and
estimate parameters of an adequated model to describe the behavior of the mixture. In this work,
Vapor-liquid equilibrium (VLE) data for water+ethanol+fructose and water+ethanol were
determined using a modified ebulliometer based on vapor recirculation operating at
atmospheric pressure of São Carlos. The composition was determinated combinating measures
of refractive index and mass balance. Curves of VLE with fix composition of fructose
containing 10.3%, 20.7% and 31.0% in mass were determinated, besides a binary curve with
water and ethanol to validate the method. The estimative of parameters was realized in Scilab
software version 5.5.1, utilizing the Levenberg-Marquardt method. The experimental data were
used to estimate parameters of models based on excess Gibbs energy and local composition
(Wilson, NRTL, UNIQUAC, P&M-UNIQUAC). Among all the model tested on estimative of
parameters, the best model to describe the experimental data was the P&M-UNIQUAC model
whose parameters were considered dependents of temperature with maximum deviation of
6,10% to water in vapor phase. Were evaluated models based on modifications of UNIFAC
model, in these cases using parameters of interaction available in literature, to these cases the
best model to describe the experimental was the mS-UNIFAC with maximum deviation of
14,45% to water in vapor phase. The results show that is possible determinate VLE data contain
fructose utilizing the methology adopted and that fructose influences in VLE. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights.uri | Acesso aberto | por |
dc.subject | Equilíbrio líquido-vapor | por |
dc.subject | Frutose | por |
dc.subject | Ebuliômetro | por |
dc.subject | Ajuste de parâmetros binários | por |
dc.subject | Liquid-vapor equilibrium | eng |
dc.subject | Fructose | eng |
dc.subject | Ebulliometer | eng |
dc.subject | Estimative of parameters | eng |
dc.title | Estudo de equilíbrio líquido-vapor de soluções hidroetanólicas contendo frutose | por |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Badino Júnior, Alberto Colli | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6244428434217018 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Bernardo, André | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5705402824877708 | por |
dc.description.resumo | A frutose é um monossacarídeo muito importante no mercado mundial, apresentando
características diferenciadas quando comparado aos demais açúcares, o que a torna
economicamente atrativa embora não sendo produzida em grande escala no Brasil. Um dos
métodos possíveis para produzi-la seria utilizar etanol como antissolvente após a hidrólise da
sacarose, para facilitar a cristalização da frutose no meio e separá-la em seguida. Utilizando
essa via, a recuperação de etanol se faz necessária em de uma coluna de destilação, e para isso,
dados de equilíbrio líquido-vapor (ELV) são importantes para analisar a viabilidade do
processo, mas que não se encontram na literatura ainda. Modelos termodinâmicos se fazem
necessários para uma futura modelagem da coluna de destilação. Em vista disso, o presente
trabalho tem como objetivo obter dados de ELV da solução hidroetanólica contendo frutose, e
estimar parâmetros de um modelo adequado para descrição do comportamento de tal mistura.
A obtenção dos dados de ELV foi realizada utilizando um ebuliômetro modificado com
recirculação da fase vapor operando à pressão atmosférica da cidade de São Carlos-SP. A
composição foi determinada por balanço de massa combinado com medidas de índice de
refração. Foram feitas curvas de ELV com composição fixa de frutose de 10,3%, 20,7% e 31,0%
em massa, além de uma curva binária de etanol e água para validar o método. A estimativa de
parâmetros de interação foi realizada no software Scilab versão 5.5.1 através do método de
Levenberg-Marquardt. Os dados experimentais foram utilizados para ajustar parâmetros de
modelos de energia de Gibbs excedente baseados em composição local (Wilson, NRTL,
UNIQUAC, e P&M-UNIQUAC). Dentre todos os modelos testados nos ajustes de parâmetros,
o melhor modelo para a descrição dos dados foi o modelo P&M-UNIQUAC cujos parâmetros
foram considerados dependentes da temperatura com um desvio máximo de 6,10% para a água
na fase vapor. Foram avaliados também modelos baseados em modificação do modelo
UNIFAC, nesses casos utilizando os parâmetros de interação da literatura, para os quais o
melhor modelo na descrição dos dados experimentais foi o mS-UNIFAC com desvio máximo
de 14,45% para a água na fase vapor. Os resultados mostraram que é possível determinar dados
de ELV contendo frutose utilizando a metodologia adotada e que a frutose influência no ELV. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.ufscar.embargo | Online | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/4907808183266433 | por |