Orientador: Maria Helena Andrade SantanaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: No presente trabalho foram preparadas e caracterizadas partículas de biocatalisador constituídas de células aeróbias viáveis imobilizadas em alginato de densidades variadas. Corno sistema modelo de células aeróbias viáveis foi usado urna linhagem de células do gênero Acetobacter altamente produtora de ácido acético. Os suportes de alginato de densidades variadas foram preparados mediante a adição de diferentes quantidades de a-alumina (material inerte) à matriz do gelo Para assegurar a mesma distribuição de células no biocatalisador preparado, a a-alumina foi confinada em urna região no núcleo das partículas, a qual foi recoberta por urna suspensão concentrada de células em solução de alginato. As partículas com essa configuração e de diâmetros aproximadamente uniformes foram obtidas através de extrusão simultânea de duas soluções de gel de diferentes concentrações, em um ejetor constituído de dois tubos capilares concêntricos. As partículas de biocatalisador foram caracterizadas em função da concentração inicial de células viáveis imobilizadas, estimada através da taxa específica de respiração celular; da densidade das partículas, determinada através da velocidade terminal de queda das mesmas e do seu desempenho no processo de oxidação do etanol a ácido acético em reator de leito fluidizado. O desempenho do biocatalisador foi analisado através do coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio gás-líquido, KLa, e da produtividade de ácido acético, Pr, ambos determinados no estado estacionário, com o sistema operando em contínuo. Para caracterizar os efeitos da densidade das partículas na transferência de oxigênio gás-líquido, propõe-se uma correlação empírica entre o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio gás-líquido, a fração sólido-líquido, ES/L' e o número de Reynolds da partícula, Rep. Um modelo matemático simplificado para a predição da produtividade de ácido acético é proposto, considerando a transferência de oxigênio gás-líquido como a etapa limitante do processo. As partículas de biocatalisador apresentaram-se estáveis no processo contínuo em biorreator de lei to fluidizado. Partículas mais densas promoveram maiores taxas de transferência de oxigênio da fase gasosa para o meio líquido e, por conseguinte, maiores produtividades de ácido acético. Os resultados obtidos demonstram a potencialidade biocatalisador preparado com partículas mais densas de gel alginato para o uso em processos com células aeróbias viáveisMestradoDesenvolvimento de Processos QuímicosMestre em Engenharia Química