Aula 14 Fermentao contnua com reciclo

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Fermentação Contínua
com reciclo
Disciplina: Engenharia Bioquímica
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Fermentação contínua
Reator com reciclo de células
Objetivo:
Obtenção de alta concentração celular no reator;
Aumentando-se assim consideravelmente as velocidades, e portanto, a produtividade do processo;
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Fermentação contínua
Modos de recirculação de células
Recirculação interna:
Aquela que se faz dentro do próprio reator, por esta razão mais adequada no caso de processos exigentes em termos de assepsia. (Ex.: produção de enzimas e antibióticos)
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Fermentação contínua
Modos de recirculação de células
Recirculação externa:
Alternativa bastante viável em processos que há tanta preocupação assim com a assepsia, ou até mesmo não exista, como por exemplo, fermentação alcoólica ou tratamento biológico de resíduos;
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo de células
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo interno de células
c – fração de líquido efluente removida diretamente do reator sem passar pelo filtro;
h – fator de diluição da concentração celular obtido no líquido filtrado;
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo interno de células
Balanço de massa para células
Representa a massa de células que é removida através da purga
Representa a massa de células que é removida através do efluente filtrado
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo interno de células
Balanço de massa para células
Seja:
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo interno de células
Balanço de massa para células
Portanto, em estado estacionário :
A sempre será menor do que 1; considerando duas situações extremas possíveis, h=0 (retenção total de células através do filtro) e h=1 (retenção nula de células)
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo interno de células
Balanço de massa para células
O valor de D no qual ocorrerá lavagem, Dcrítico, será superior ao valor de µmáx
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo interno de células
Balanço de massa para substrato
Assim, considerando a cinética de Monod, em estado estacionário;
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo interno de células
Balanço de massa para substrato
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo externo de células
Fs – vazão de saída do líquido efluente (L/h);
a – fração da vazão do líquido efluente que é reciclada;
g – fator relativo ao incremento da concentração celular obtido no separador (g>1);
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo externo de células
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo externo de células
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo externo de células
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo externo de células
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Fermentação contínua
Balanço de massa para reator com reciclo externo de células