Avaliação das condições hidrodinâmicas, de cisalhamento e de transferência de oxigênio de diferentes modelos de biorreatores pneumáticos

Resumo

Reatores pneumáticos têm sido amplamente empregados em diversos setores da indústria química, principalmente onde requer-se altas taxas de transferência de calor e massa, rápida mistura e velocidades de cisalhamento adequadas, como é o caso do cultivo de células sensíveis, como fungos e bactérias, assim como na produção de compostos bioativos por parte destes micro-organismos. Desta forma, com o intuito de avaliar a eficiência ou prever o aumento de escala destes reatores, é de suma importância o estudo detalhado da hidrodinâmica, transferência de massa e cisalhamento destes equipamentos, uma vez que estes parâmetros descrevem seu comportamento frente a diferentes condições operacionais e fluidos de trabalho. Entretanto, a escassez de trabalhos que analisam grande número de parâmetros e principalmente os poucos relatos de estudo de cisalhamento para este tipo de reatores para diferentes condições operacionais, nos levaram a elaboração do presente trabalho, que visa inicialmente à avaliação das condições hidrodinâmicas, de cisalhamento e transferência de massa em biorreatores do tipo coluna de bolhas, airlift de tubos concêntricos e airlift split-cylinder, em escalas de 5 e 10 litros de volume útil, frente a diferentes fluidos newtonianos e não-newtonianos. Posteriormente, em uma etapa secundária do trabalho, propõe-se realizar cultivos de um determinado micro-organismo teste visando a produção de um biocomposto a partir deste, utilizando-se os reatores estudados afim de avaliar os seus comportamentos e eficiências em relação ao bioprocesso escolhido. (AU)