Utilização de polímeros hidrofílicos em processos biotecnológicos - SIGNORETTI, ValdirTesche (2003)
O etanol (EtOH) tem sido proposto há vários anos como um substituto alternativo aos processos petroquímicos. Ele pode ser produzido a partir de recursos renováveis como a cana de açúcar. Entretanto, o processo fermentativo leva à obtenção de uma solução cuja a concentração de etanol é menor que 10% de etanol. Assim, é importante desenvolver-se processos para a remoção de água do etanol. Neste trabalho, foi feita uma investigação para a separação da mistura etanol-água, em fase gasosa, utilizando-se como adsorvente o copolímero de enxerto hidrofílico, poli (propileno-graft-metacrilato de metila) (PP-G-MMA). Foi investigado o comportamento do PP-G-MMA quanto à sorção de água, etanol e da mistura binária EtOH-água. As isotermas de adsorção correspondentes ao PP-G-MMA/água, PP-G-MMA/EtOH e PP-G-MMA/EtOH-água foram avaliadas segundo a lei de Fick. A energia de ativação (Ea) foi determinada a partir dos dados de sorção. Constatou-se que a energia de ativação é dependente da concentração do etanol na mistura binária. Os resultados experimentais demonstraram que tanto o etanol como a água podem ser adsorvidos no copolímero de enxerto PP-G-MMA. Entretanto, a velocidade de sorção do etanol é muito menor relativamente à velocidade de sorção da água. Isto sugere que o processo de separação EtOH-água em fase gasosa no leito adsorvente empacotado é dependente da velocidade e não do deslocamento de equilíbrio. Esta interpretação é apoiada pelos parâmetros de solubilidade do solvente (δs) e polímero (δp), respectivamente. O mecanismo proposto considera uma orientação das moléculas de etanol na fase polimérica intumescida, que seria favorável à transferência de moléculas de etanol para a fase vapor. A capacidade de transferência de massa da coluna empacotada com PP-G-MMA foi expressa como a altura equivalente a um prato teórico (HETP). Verificou-se que o HETP diminui com a altura do empacotamento na coluna de destilação indicando um aumento da eficiência da coluna de destilação após o seu recheio com o PP-G-MMA.