Study and modeling of thermal processing in double-pipe heat exchanger

• Grant number: 09/07934-3
• Support Opportunities: Regular Research Grants
• Start date: August 01, 2009
• End date: January 31, 2012
• Field of knowledge: Agronomical Sciences - Food Science and Technology - Food Engineering
• Principal Investigator: Jorge Andrey Wilhelms Gut
• Grantee: Jorge Andrey Wilhelms Gut
• Host Institution: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brazil
• City of the host institution: São Paulo

Abstract

Em indústrias de alimentos e fármacos, o tratamento térmico contínuo visa destruir microorganismos e inativar enzimas presentes em um fluido que comprometam sua conservação ou segurança para consumo. O projeto usual deste processo conta com ampla margem de segurança que, no caso de alimentos, provoca desnecessárias perdas sensoriais e nutricionais. O sobre-processamento acarreta ainda em elevação de custos de aquecimento e resfriamento. Para a avaliação, o projeto ou a otimização de processos de tratamento térmico contínuo, é fundamental um modelo de simulação que represente com fidelidade o escoamento, a troca térmica e a cinética das reações provocadas pela alta temperatura. Desta forma, o presente projeto de pesquisa tem como objetivos: (1) estudar um sistema de tratamento térmico contínuo em trocador bitubular de fluido não-Newtoniano para determinação das distribuições de temperatura e tempo de residência e a letalidade resultante; (2) desenvolver uma modelagem matemática dinâmica para simulação do sistema estudado; e (3) validar esta modelagem através de ajustes de hipóteses e parâmetros para que seja possível reproduzir o comportamento real do processo. A continuação deste trabalho consistirá na aplicação prática deste modelo em um caso de industrialização de alimento líquido minimamente processado. (AU)

Scientific publications

(5)

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KECHICHIAN, VIVIANE; CRIVELLARI, GABRIEL P.; GUT, JORGE A. W.; TADINI, CARMEN C.. Modeling of continuous thermal processing of a non-Newtonian liquid food under diffusive laminar flow in a tubular system. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, v. 55, n. 21-22, p. 5783-5792, OCT 2012. (09/07934-3, 08/06638-9)

PEGORARO, PAULA R.; MARANGONI, MARIANA; GUT, JORGE A. W.. Residence Time Distribution Models Derived from Non-Ideal Laminar Velocity Profiles in Tubes. CHEMICAL ENGINEERING & TECHNOLOGY, v. 35, n. 9, p. 1593-1603, SEP 2012. (09/07934-3)

TROCOLI ABDON DANTAS, JORGE ALIOMAR; WILHELMS GUT, JORGE ANDREY. Modeling sterilization value and nutrient degradation in the thermal processing of liquid foods under diffusive laminar flow with associations of tubular heat exchangers. JOURNAL OF FOOD PROCESS ENGINEERING, v. 41, n. 8, DEC 2018. (09/07934-3)

MORAIS, A. O.; GUT, J. A. W.. DETERMINATION OF THE EFFECTIVE RADIAL THERMAL DIFFUSIVITY FOR EVALUATING ENHANCED HEAT TRANSFER IN TUBES UNDER NON-NEWTONIAN LAMINAR FLOW. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v. 32, n. 2, p. 445-454, APR-JUN 2015. (09/07934-3)

DANTAS, JORGE A. T. A.; PEGORARO, PAULA R.; GUT, JORGE A. W.. Determination of the effective radial mass diffusivity in tubular reactors under non-Newtonian laminar flow using residence time distribution data. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, v. 71, p. 18-25, APR 2014. (09/07934-3)