16º Seminário de Iniciação Científica

De 17/10/2011 à 21/10/2011

Pervaporação de etanol usando membrana de poli (dimetil siloxano): efeito das condições de operação

Universidade da Região de Joinville, UNIVILLE, Joinville, Brasil

Palavras-chave: Pervaporação, PDMS, Bioetanol

Dentre as aplicações de processos de membranas por pervaporação, a separação de componentes orgânicos torna-se cada vez mais importante. Este interesse é devido à aplicação em áreas como a recuperação do etanol de caldos fermentativos, com o objetivo de reduzir a inibição do álcool. Estudos apresentam vantagens energéticas da pervaporação quando comparados aos tradicionais, como destilação, devido à possibilidade de separação além do ponto de azeotropia de etanol e água. Neste sentido, propôs-se o estudo da pervaporação para separação do etanol obtido a partir de resíduos lignocelulósicos, mais especificamente, rejeitos da bananicultura. A análise da separação de etanol/água neste processo é bastante conhecida, porém poucos relatos são apresentados para a separação de caldos fermentativos, pois comportamento deste é muito diferente de misturas sintéticas. Existe forte influência de um componente no fluxo de permeado dos demais, e portanto, faz-se necessário avaliar a viabilidade do processo para o caso em estudo. O objetivo deste trabalho consistiu na análise preliminar das condições de operação (vazão de alimentação e área da membrana) sobre o fluxo de permeado e a seletividade quando uma mistura de etanol e água foi separada utilizando uma membrana de polidimetilsiloxano, para posterior comparação com dados do caldo fermentativo. Uma bancada experimental foi construída utilizando duas membranas com áreas de = 0,008 e 0,04 m2. Foram testadas duas concentrações de etanol na alimentação em temperatura ambiente: ~ 13 e 70% em massa. O permeado foi coletado em um frasco resfriado a -170oC utilizando nitrogênio líquido com pressão de permeado menor que 5mmHg. Os resultados obtidos estão em concordância com a literatura. Observou-se que o fluxo de permeado aumenta com o aumento da concentração de etanol na alimentação enquanto que a seletividade diminui, devido ao inchamento da membrana. Este fato foi observado nos ensaios independente da área de membrana estudada. Porém, quando utilizada a membrana com maior área, este efeito foi menor. Também se verificou que a concentração mássica de etanol no permeado foi maior nos experimentos com a membrana de maior área. Apesar da seletividade quase não ser alterada, este resultado indica maior recuperação do etanol neste caso. No entanto, os valores de fluxo obtidos ainda estão abaixo dos relatados em estudos com condições similares as empregadas. Assim, faz-se necessário melhorar as condições de operação para então prosseguir a próxima etapa, que consiste nos ensaios empregado o etanol obtido a partir de resíduos do cultivo de banana.

Apoio / Parcerias: FAP - Fundo de Apoio à Pesquisa Art 170

ISSN: 1807-5754