Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15271
metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Cristalização de ácido cítrico : otimização operacional
metadata.dc.creator: Morais, Anderson dos Santos
metadata.dc.contributor.advisor1: Finzer, Jose Roberto Delalibera
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Limaverde, Jose Romário
metadata.dc.contributor.referee1: Cremasco, Marco Aurélio
metadata.dc.contributor.referee2: Ribeiro, Eloizio Julio
metadata.dc.description.resumo: Neste trabalho estudou-se a cristalização do ácido cítrico, que foi extraído do suco do limão Tahiti. Os experimentos foram realizados em um cristalizador operando em batelada, com controles de agitação e temperatura. Foram analisadas as influências de três variáveis sobre a produção do ácido cítrico: grau de supersaturação, número de partículas de ácido cítrico compondo a semeadura (sementes) e velocidade de agitação. Os efeitos dessas variáveis e de suas interações foram analisados pela metodologia da superfície de resposta. As maiores influências foram exercidas pela supersaturação e pela velocidade de agitação. Realizando uma análise canônica da superfície de resposta ajustada, determinaram-se os valores ótimos das variáveis que levaram à máxima produção de ácido cítrico: de 356 rpm e supersaturação S= 1,26; utilizando 27 sementes. Nestas condições, a relação massa de cristais pela massa de sementes (y) para o ácido cítrico alcança o valor de 2,2700. Um estudo cinético do crescimento dos cristais de ácido cítrico revelou que o aumento médio da massa dos cristais foi de 1,375x10-6 kg e o aumento médio das dimensões características de 0,48x10-3 m, para o tempo de 2,5 horas de cristalização. A taxa de crescimento calculada diminui ao longo do tempo de cristalização, provavelmente, pela diminuição da força motriz e pela dependência que a taxa de crescimento dos cristais tem em relação ao tamanho dos mesmos. Os cristais menores apresentam taxas de crescimento maiores que os cristais maiores e a cristalização não seguiu a lei ΔL de McCabe. O estudo cinético da taxa crescimento mostrou que KG variou ao longo dos experimentos, provavelmente pela influência hidrodinâmica na agitação, ou seja, partículas maiores se comportam de maneira diferente das partículas menores no leito de cristalização numa dada agitação.
Abstract: In this work the crystallization of citric acid using Tahiti lemon juice was studied. The experiments were carried out in a batch crystallizer, with agitation and temperature control. The influences of three variables according to a composite experimental design on the production of citric acid were analyzed: super saturation, crystal number (seeding) and speed stirred. The effects of these variables and their interactions were analyzed by the response surface methodology. The biggest influences were exerted by supersaturation and by speed stirred. Through a canonic analysis of the adjusted response surface, the optimal variables values that led to the biggest production of citric acid were determined: R = 356 rpm (speed stirred); S = 1.26 super saturation and N = 27 seeding. In these conditions, the relations of the crystal mass and seed mass for citric acid (y) reached 2.2700. A kinetic study into the growth from the crystal of citric acid showed that the average increase of the mass of crystals was 1.375x10-6 kg (102% of the initial mass) and it showed presented an average increase of the characteristic dimensions of 0.48x10-3 m after two hours of crystallization. The calculated growth rate decreases throughout the time, probably because of the reduction of the driving force and for the dependence that the growth rate of crystals has in related to the size of the same ones. Being that lesser crystals possess bigger growth rate that the crystals biggest not following. The smaller crystals show a larger growth rate than the bigger crystals and crystallization didn t follow the McCabe ΔL law. The kinetic study of the growth rate showed that KG changed through the experiments, probably because of hydrodynamic influence in the agitation, that is, bigger particles behave in a different way from smaller particles on the crystallizer in a certain agitation.
Keywords: Cristalização
Ácido cítrico
Otimização operacional
Crystallization
Citric acid
Operational optimization
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Citation: MORAIS, Anderson dos Santos. Cristalização de ácido cítrico : otimização operacional. 2007. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15271
Issue Date: 27-Jul-2007
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ASMoraisDISPRT.pdf1.04 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.