dc.contributor.author | Souza, Fabricio Menezes de | |
dc.date.accessioned | 2021-07-03T12:06:14Z | |
dc.date.available | 2021-07-03T12:06:14Z | |
dc.date.issued | 2021-04-29 | |
dc.identifier.citation | SOUZA, Fabricio Menezes de. Análise da viabilidade técnica e econômica da integração do processo de recuperação de etanol por arraste (stripping) com CO2 na indústria sucroenergética. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14503. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14503 | |
dc.description.abstract | Brazil is the world's largest sugarcane ethanol producer which puts the country in a stand-out position among the bioenergy producers. Ethanol is an important biofuel in the renewable energy matrix. In 2017, the Brazilian Government launched the National Biofuel Policy, named “RenovaBio”. With this program, it is expected an increase in production process efficiency and a reduction in the by-product generated. To achieve these goals, producing a more concentrated wine in the fermentation stage is a good strategy. However, in the fermentation process, ethanol itself is a limiter, since it is a toxic compound to the yeasts, which reduces or even stops the cell growth rate when high concentrations are achieved. To overcome this problem, ethanol can be produced and removed from the fermentation medium as it is formed. Thus, the objective of this work was to analyze ethanol removal from the fermentation broth using the carbon dioxide striping technique. The ethanol removed by the carbon dioxide stream is recovered by absorption using monoethylene glycol. This integrated process (removal and recovery process) was implemented and evaluated in an industrial autonomous and annex distillery implemented in the Aspen Plus process simulator. The implementation of extractive fermentation in the conventional ethanol production process increased the electric energy production by 9.4% besides reduced the amount of vinasse by 0.5 liters per liter of ethanol compared to the conventional autonomous distillery. Furthermore, the sugar recovery as ethanol was increased by 1.07%. These results showed that extractive fermentation becomes economically feasible when low specific stripping gas flow rates are used in the process. However, the recovery of the entrained ethanol and the requirement of the energy to compress the carbon dioxide stream were the main factors that impact the process viability. The first one had a positive impact whereas the second one exhibit a negative impact. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Bioetanol | por |
dc.subject | Biorrefinaria | por |
dc.subject | Usina | por |
dc.subject | Eficiência de processo | por |
dc.subject | Remoção de etanol | por |
dc.subject | Biorefinery | eng |
dc.subject | Bioethanol | eng |
dc.subject | Process efficiency | eng |
dc.subject | Ethanol removal | eng |
dc.subject | Ethanol recovery | eng |
dc.title | Análise da viabilidade técnica e econômica da integração do processo de recuperação de etanol por arraste (stripping) com CO2 na indústria sucroenergética | por |
dc.title.alternative | Technical and economic viability assessment of an integrated process of fermentation and ethanol recovery by carbon dioxide gas stripping in the sucroenergetic industry | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Cruz, Antonio José Gonçalves da | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1812806190521028 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Queiroz, João Paulo Silva | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7316247674511327 | por |
dc.description.resumo | O Brasil é o maior produtor mundial de etanol a partir da cana-de-açúcar, o que o coloca em uma posição privilegiada no ranking de produtores de bioenergia, pois o etanol é um importante biocombustível na matriz energética de fontes renováveis. Atualmente, por meio de incentivos do Governo Federal, como o programa Renovabio, espera-se um aumento da eficiência do processo produtivo e uma redução dos subprodutos gerados. Para atingir esses objetivos, produzir um vinho mais concentrado em etanol na etapa de fermentação é uma boa estratégia. Entretanto, no processo de produção, o próprio etanol é um limitador, uma vez que acima de determinada concentração ele provoca a inibição da etapa de fermentação. Uma forma de contornar este problema é retirar o etanol do meio fermentativo à medida que este é formado. Dessa forma, este trabalho analisou a remoção do etanol das dornas por arraste com dióxido de carbono (CO2) e sua recuperação da corrente de arraste por absorção com monoetilenoglicol e a integração desse processo em uma destilaria anexa e autônoma, em escala industrial, utilizando um simulador de processos químicos. Em uma destilaria autônoma, o processo integrado de produção e recuperação aumentou a energia elétrica produzida em 9,4% quando comparado ao processo convencional, além de reduzir a quantidade de vinhaça produzida em 0,5 L por L etanol e aumentar em 1,07% de eficiência de recuperação de açúcares na forma de etanol. Esses resultados tornaram a fermentação extrativa viável economicamente quando empregadas baixas vazões especificas de gás de arraste no processo. A recuperação de etanol da corrente de arraste e o gasto de energia para comprimir a corrente de CO2 mostraram ser os principais fatores que impactam a viabilidade econômica do processo estudado, sendo que o primeiro impacta positivamente e o segundo negativamente. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/6867078399350708 | por |