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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Cinética da hidrólise ácida do licor obtido após pré-tratamento hidrotérmico = Kinetics of acid hydrolysis of the pretreatment liquor obtained by hydrothermal pretreatment
Title Alternative: Kinetics of acid hydrolysis of the pretreatment liquor obtained by hydrothermal pretreatment
Author: Nakasu, Pedro Yoritomo Souza, 1989-
Advisor: Costa, Aline Carvalho da, 1970-
Abstract: Resumo: No contexto da produção de etanol de segunda geração a partir do bagaço da cana-de-açúcar, o pré-tratamento é uma etapa praticamente compulsória para que os carboidratos (hemiceluloses e celulose) sejam despolimerizados por via físico-química ou enzimática. O pré-tratamento hidrotérmico - considerado promissor por usar um solvente "verde" (água) - solubiliza cerca de 65% das hemiceluloses presentes no bagaço da cana-de-açúcar. O processo de hidrólise das hemiceluloses durante o pré-tratamento não é completo; aproximadamente 70% da xilose recuperada do licor de pré-tratamento está presente na forma oligomérica, a qual não pode ser diretamente metabolizada em etanol por microrganismos. Assim, uma etapa de hidrólise posterior do licor é imprescindível para o total aproveitamento das pentoses via fermentação. Um planejamento fatorial '2 POT. 3' com triplicata no ponto central possibilitou um estudo cinético da pós-hidrólise com ácidos sulfúrico, maleico e oxálico. A utilização de reator de 2,0 L, escala nunca antes utilizada para estudos semelhantes, possibilitou a verificação de problemas relacionados à transferência de massa e energia no sistema, como a precipitação de lignina durante a pós-hidrólise. Os perfis de pós-hidrólise de xilose e furfural mostraram os tempos reacionais nos quais houve máxima produção de xilose com mínima geração de furfural. Entre os ácidos estudados, o ácido sulfúrico apresentou a cinética mais rápida de pós-hidrólise, com hidrólise completa dos oligômeros em menos de uma hora de reação. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital.

Abstract: In the context of second generation ethanol production from sugarcane bagasse, pretreatment is practically compulsory in order to depolimerize the carbohydrates (cellulose and hemicelluloses) via chemicals or enzymes. Hydrothermal pretreatment ¿ considered promising for using a "green" ¿ solubilizes about 65% of the hemicelluloses in sugarcane bagasse. Hemicelluloses hydrolysis during pretreatment is not complete; nearly 70% of the xylose recovery from the pretreatment liquor is present in oligomeric form which cannot be directly metabolized to ethanol by microrganisms. Therefore, it is necessary to perform a post-hydrolysis step of the hemicellulosic hydrolysate for total pentose use via fermentation. A '2 POT. 3' full factorial design with temperature and acid loading as factors set up a kinetic study of the post-hydrolysis process with sulfuric, oxalic and maleic acids. Using a 2,0 L Parr reactor, a scale never employed before for similar studies, allowed one to verify problems related to mass and energy transfer in the system, like the lignin precipitation. Xylose and furfural post-hydrolysis profiles showed the reaction time in which xylose peaked with minimum furfural production. Among the three studied acids, sulfuric acid showed the fastest kinetics of post-hydrolysis with full hydrolysis of xylooligomers in less than an hour of reaction time. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic document
Subject: Bagaço de cana
Pré-tratamento
Hidrólise ácida
Etanol 2G
Fermentação alcoolica
Editor: [s.n.]
Citation: NAKASU, Pedro Yoritomo Souza. Cinética da hidrólise ácida do licor obtido após pré-tratamento hidrotérmico = Kinetics of acid hydrolysis of the pretreatment liquor obtained by hydrothermal pretreatment. 2015. 1 recurso online ([30]f, 146 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/266003>. Acesso em: 28 ago. 2018.
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEQ - Tese e Dissertação

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