Operational optimization of anhydrous citric acid crystallization using large number of seed crystals

RESUMO -O soro lácteo é definido como a fração aquosa do leite que é separada da caseína durante a produção de queijos. O soro concentrado contém grandes quantidades de lactose, que se apresentam sob a forma alfa e beta lactose. Este trabalho apresenta um estudo da cristalização de lactose monohidratada, a partir de soro de leite. O soro de leite purificado com coagulante e centrifugado foi concentrado em um rotoevaporador até a saturação de 46% m/m. A solução foi transferida a um cristalizador, sendo esta resfriada até a temperatura de operação, 50°C. O sistema de agitação, composto por discos perfurados, foi acionado operando com um adimensional de vibração pré-definido. A semeadura foi realizada com 5×10 -2 kg de cristais de lactose, com diâmetro de Sauter médio de 6,638×10 -6 m. Durante e ao final do processo de cristalização, os cristais foram amostrados em duas posições distintas e analisados quanto à massa, tamanho médio de cristais (Mastersizer). INTRODUÇÃOA lactose é o constituinte sólido predominante no leite, variando de 2 a 8% do total de sólidos. É um produto obtido a partir da cristalização do soro de leite, que é por sua vez um derivado da indústria queijeira. O soro de queijo é o mais abundante subproduto da indústria de lacticínios (Montes, 2004) e ainda é descartado indevidamente em rios e mananciais. Para isso, são realizados processos de recuperação de constituintes, por exemplo, a lactose, produto de grande interesse industrial devido a seu alto valor agregado quando em sua forma cristalina. Seu preço está na faixa de US$ 5.000 por tonelada (Brito, 2007).Muitos estudos são feitos com a lactose devido a suas propriedades físico-químicas, sua aplicação como substrato de fermentação, o comportamento de sua cristalização e seu amplo leque de utilidades nas indústrias alimentícia e farmacêutica. É empregada na fabricação de produtos alimentícios para potencializar o aroma, reduzir o sabor doce e para conservar o alimento por mais tempo. Em sua forma pura, se torna uma fonte de galactose, açúcar que tem importância nos cerebróxidos que são lipídeos presentes nos tecidos nervosos (Vogelaar e Pawlowsky, 1997). É Área temática: Fenômenos de Transporte e Sistemas Particulados 1

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“…A unidade experimental de cristalização utilizada neste trabalho, foi descrita com detalhes em Teixeira et al (2012).…”

Section: Processo De Cristalizaçãounclassified

Avaliação Do Processo De Cristalização De Alfa Lactose Monohidratada a Partir De Soro De Leite Purificado Com Coagulante Orgânico

Teixeira¹,

Lopes²,

Fontes³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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“…A unidade experimental de cristalização (Figura 1) utilizada neste trabalho, foi descrita com detalhes em Teixeira et al (2012 …”

Section: Unidade Experimentalunclassified

“…Consequentemente, o estado de mistura em um dado cristalizador é um fator importante no controle da uniformidade de tamanho de cristais, além de manter os cristais em solução durante o processo (Teixeira et al, 2012). Uma boa condição de mistura auxilia uma distribuição uniforme da supersaturação no cristalizador e evita uma espontânea e excessiva nucleação (Klug, 1993).…”

Section: Introductionunclassified

Avaliação Do Fator De Forma Da Alfa Lactose Monohidratada Em Processo De Cristalização Batelada

Teixeira¹,

Falcomer²,

Silva³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -A concepção de classificadores utilizados na produção de partículas de um intervalo de tamanho específico requer o conhecimento dos parâmetros relacionados ao tamanho de partículas. Cristais de lactose estão em conformidade com uma geometria bem definida, apresentam forma tomahawk ou piramidal; as duas dimensões principais (altura e largura) podem ser medidas quando o cristal está acomodado em uma superfície plana na sua posição mais estável. O objetivo deste trabalho foi, especificamente, a determinação do fator de forma volumétrico e superficial dos cristais de lactose produzidos a partir da cristalização, em batelada, com semeadura cristalina e na temperatura de 50°C. A determinação foi efetuada a partir da quantificação (software Motic Image Plus 2.0) de capturas realizadas utilizando um microscópio ótico Nikon Eclipse E200 e câmera Moticam 1000 1.3MPixel. Os resultados alcançaram valores próximos ao descritos pela literatura, que utilizaram também o modelo piramidal. INTRODUÇÃOCristais de α-lactose podem ser obtidos na forma monohidratada pela concentração de uma solução aquosa até a supersaturação, e operando o processo de cristalização a taxas moderadas e em temperaturas abaixo de 93,5 °C. Os cristais são duros e não muito solúveis em água.A vibração é um mecanismo que auxilia no transporte de soluto na etapa da cristalização controlada pela transferência de massa. Consequentemente, o estado de mistura em um dado cristalizador é um fator importante no controle da uniformidade de tamanho de cristais, além de manter os cristais em solução durante o processo (Teixeira et al., 2012). Uma boa condição de mistura auxilia uma distribuição uniforme da supersaturação no cristalizador e evita uma espontânea e excessiva nucleação (Klug, 1993).Os hábitos piramidal, tomahawk e prismático são os mais comuns em cristais de α-lactose monohidratada, mas esses podem ser observados em uma variedade de outras formas, dependendo das condições de cristalização. O principal fator governante da forma dos cristais de lactose é a Área temática: Fenômenos de Transporte e Sistemas Particulados 1

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“…O processo de cristalização é uma importante etapa na produção de sacarose comercial, tal operação unitária vem sendo estudada por diversos pesquisadores da área como Rodrigues et al (2003), Malagoni (2010) e Teixeira et al (2012). A cristalização é considerada um método de baixo custo na produção de sólidos puros a partir de soluções impuras, possui vantagem de fornecer um produto de bom manuseio, fácil armazenamento e boa aparência (Mullin, 2001).…”

Section: Introductionunclassified

Comparação Granulométrica De Sacarose Obtida Em Cristalizador Batelada

Caldas¹,

Silva²,

Fernandes³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -A cristalização é um processo crucial na produção industrial de sacarose, sendo também uma das mais antigas operações da Engenharia Química. Essa operação é realizada em cristalizadores, sendo definida como a transferência de moléculas de um soluto dissolvido em uma fase líquida para uma fase sólida. O objetivo deste trabalho consiste em comparar a granulometria da sacarose produzida em laboratório, através de um cristalizador batelada com agitação do tipo pratos perfurados, com a sacarose comercialmente vendida. Para isso foi feito peneiramento do açúcar comercial (Caeté ® ) com peneiras de tamanho Tyler 12 a 28 e foi obtido um diâmetro médio de Sauter de 0,408mm. Para a determinação do diâmetro dos cristais produzidos em laboratório, foi realizado um planejamento com 17 experimentos e foi obtida a melhor condição dessa operação. Nesta condição, foram realizados três experimentos para posterior determinação dos diâmetros médios de Sauter. O diâmetro médio desses cristais demonstrou-se maior quando comparado com o resultado obtido com sacarose comercial. Os resultados sugerem que processos como estocagem e transporte podem afetar no tamanho médio dos cristais comercialmente vendidos, fazendo com que estes fiquem menores. O sistema de agitação tipo pratos perfurados também favoreceu a diminuição da camada limite do cristal favorecendo a passagem do soluto e crescimento do cristal. INTRODUÇÃOAtualmente, o Brasil é o maior exportador de açúcar, sendo detentor de 50% da exportação mundial conforme Unica (2013). No país, a cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é cultivada desde o século XVI e apresenta atualmente um forte papel na economia brasileira. Existem variedades bem diferentes das pioneiras plantadas naquela época, pois, por terem sido alteradas geneticamente, as atuais possuem teores menores de fibra e maiores de açúcar (Caputo et al., 2007).O processo de cristalização é uma importante etapa na produção de sacarose comercial, tal operação unitária vem sendo estudada por diversos pesquisadores da área como Rodrigues et al. (2003), Malagoni (2010) e Teixeira et al. (2012. A cristalização é considerada um método de baixo custo na produção de sólidos puros a partir de soluções impuras, possui vantagem de fornecer um produto de bom manuseio, fácil armazenamento e boa aparência (Mullin, 2001).A cristalização se desenvolve por dois mecanismos básicos, sendo o primeiro a Área temática: Engenharia das Separações e Termodinâmica 1

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Operational optimization of anhydrous citric acid crystallization using large number of seed crystals

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Avaliação Do Processo De Cristalização De Alfa Lactose Monohidratada a Partir De Soro De Leite Purificado Com Coagulante Orgânico

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Avaliação Do Fator De Forma Da Alfa Lactose Monohidratada Em Processo De Cristalização Batelada

Comparação Granulométrica De Sacarose Obtida Em Cristalizador Batelada

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