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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Heat transfer in packed-beds of agricultural waste with low rates of air flow applicable to solid-state fermentation

Texto completo
Autor(es):
Casciatori, Fernanda Perpetua [1] ; Thomeo, Joao Claudio [2]
Número total de Autores: 2
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Fed Univ Sao Carlos UFSCar, Chem Engn Dept, Rod Washington Luiz Km 235 SP 310, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil
[2] Sao Paulo State Univ UNESP, Food Engn & Technol Dept, Inst Biosci Letters & Exact Sci, Cristovao Colombo 2265, BR-15054000 Sao Jose Do Rio Preto, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 2
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Chemical Engineering Science; v. 188, p. 97-111, OCT 12 2018.
Citações Web of Science: 3
Resumo

Heat transfer studies were carried out in packed-beds (PBs) heated by the wall and percolated by low air flow rates. Porous media were composed by particles of sugarcane bagasse (SCB) and by a mixture of particles of SCB, orange pulp and peel (OPP) and wheat bran (WB) at proportion SCB:OPP: WB 1:2:2 w/w (composed medium), agricultural waste used as substrates in bioreactors of solid-state fermentation (SSF), an interesting biotechnological application of PBs. Once metabolic heat generated has to be dissipated, heat transfer studies and thermal parameters are required. Tube-to-particle diameter ratio was D/d(p) = 260, bed height ranged from L = 60 to 180 mm, while air flow rate ranged from 400 to 1200 L/h. Air temperature was 40 degrees C and wall temperature 65 degrees C. The outlet bed temperatures (T-L) were measured by ring-shaped sensors and by aligned thermocouples. Average temperatures (T-avg) and global heat transfer coefficients (U) were calculated separately for central region of the beds and for wall-vicinity. Radial effective thermal conductivity (Lambda(r)) and wall-to-fluid convective heat transfer coefficient (alpha(wall)) have been estimated by means of the traditional two-parameters model. Radial temperature profiles at bed outlet were flattened in the central region and convergent at the edge of the packs. The two-regions approximation for U calculations showed to be appropriate for both packs. Global coefficient U, thermal conductivity Lambda(r) and convective coefficient alpha(wall) increased with increasing air flow rate and decreased with bed height. Lambda(r) tended to the stagnant value of the thermal conductivity and alpha(wall) were lower than 50 W/m(2)/degrees C, addressing the difficulty on removing metabolic heat from PBs of SSF. (C) 2018 Elsevier Ltd. All rights reserved. (AU)

Processo FAPESP: 14/23453-3 - Ampliação de escala de biorreatores de leito empacotado para a produção de celulases por fermentação em estado sólido
Beneficiário:João Cláudio Thoméo
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Processo FAPESP: 18/00996-2 - Desenvolvimento de um biorreator de leito empacotado pseudo-contínuo para fermentação em estado sólido
Beneficiário:Fernanda Perpétua Casciatori
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 14/25183-3 - Desenvolvimento e ampliação de escala de biorreatores de leito empacotado para produção de celulases por fermentação em estado sólido
Beneficiário:Fernanda Perpétua Casciatori
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 12/13939-0 - Modelagem da transferência de calor e da migração de umidade em biorreatores de fermentação no estado sólido em leito empacotado para produção de celulases fúngicas empregando resíduos sólidos agroindustriais
Beneficiário:Fernanda Perpétua Casciatori
Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Processo FAPESP: 08/55736-3 - Obtenção de parâmetros térmicos de engenharia para simulação e projeto de biorreatores de fermentação em estado sólido em leito fixo
Beneficiário:Fernanda Perpétua Casciatori
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo FAPESP: 11/07453-5 - Biorreatores de leito fixo para fermentação em estado sólido: ampliação de escala para produção de celulases de origem fúngica
Beneficiário:Fernanda Perpétua Casciatori
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado