- A produção em anaerobiose de etanol por Sacharomyces cereviseae é associada ao crescimento da levedura. A cinética de crescimento da levedura em estado estacionário segue o modelo de Monod. Pretende-se produzir
de etanol em m fermentador tipo CSTR ideal, alimentado por uma solução de
de glicose. Dimensione o fermentador para esse fim, fixando a concentração de biomassa à saída do fermentador em
. Dados:
.
Passo 1
O enunciado pede o dimensionamento de um CSTR operando em regime estacionário, com cinética de Monod, para produzir
de etanol a partir de glicose a
, mantendo a concentração de biomassa na saída em
. Vamos usar os balanços de biomassa, substrato e produto, além da relação de Monod, para achar o volume
.
Passo 2
Em regime estacionário a biomassa formada se relaciona com o consumo de substrato via rendimento
. O balanço material sobre o substrato dá
onde
e
. Logo
Passo 3
A taxa específica de crescimento em Monod é
Passo 4
Como a produção de etanol é associada ao crescimento, a taxa volumétrica de produção vale
Passo 5
Para obter a vazão de etanol
usamos