| dc.contributor | Finzer, José Roberto Delalibera | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783606Y8 | |
| dc.contributor | Ribeiro, Eloizio Julio | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721952Y1 | |
| dc.contributor | Franco Junior, Moilton Ribeiro | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787747Z4 | |
| dc.contributor | Quadri, Mara Gabriela Novy | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787742H6 | |
| dc.contributor | Thoméo, João Cláudio | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782161Z9 | |
| dc.creator | Malagoni, Ricardo Amâncio | |
| dc.date | 2016-06-22T18:41:19Z | |
| dc.date | 2010-04-19 | |
| dc.date | 2016-06-22T18:41:19Z | |
| dc.date | 2010-02-18 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-28T20:47:54Z | |
| dc.date.available | 2023-09-28T20:47:54Z | |
| dc.identifier | MALAGONI, Ricardo Amâncio. Cristalização de ácido cítrico em leito vibrado. 2010. 333 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2010. | |
| dc.identifier | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15048 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9058533 | |
| dc.description | Crystallization data of citric acid are extremely important for applications in
chemical, food processing and pharmaceutical industries. The equipment design usually
requires the use of a reliable experimental data. The aim of this work was to study the
crystallization process of the commercial citric acid and proceeding from Tahiti lime juice, in
vibrated bed, at 55.0ºC.
The effects of vibration applied to the crystallization of citric acid using a conictrunk
crystallizer followed by a cylindrical part and a vibration system constituted of four
perforated disks, containing 0.005 m of perforations, were studied for the experimental
condition of supersaturation from literature, which did not occurred nucleation of the system.
The growth kinetics of the crystal was also studied in the best operating condition of vibration
and supersaturation intensities. The mass and the dimension of the citric acid seeds and
crystals were quantified and presented results very close to the literature.
In a second part of the work, the process of crystallization of citric acid was studied
in a crystallizer with a truncated conical shape, built in stainless steel and jacketed, with a
vibration system consisting of two perforated discs. The independent variables: dimensionless
variables number of vibration, supersaturation and population of seeds were studied using a
central composite design (CCD) and commercial citric acid. In preliminary tests with the
commercial citric acid, it was determined the point of maximum production of acid through
an optimization of the experimental results. The growth kinetics of the crystal was studied
using the optimized condition of the vibration intensity, supersaturation and number of seeds.
It were verified this work, the behavior of the response variable (crystals mass per seeds
mass), the characteristic dimension and mass of the crystals as a function of crystallization
time. For a crystallization time of about 2 h the relation mass of the crystals per seeds mass
increased 157.1% and the characteristic dimension of the crystal increased approximately
42.3%.
The citric acid in the lime juice was extracted, centrifuged and filtered, then it was
realized the stage of precipitation of calcium citrate at 60.0ºC in a borosilicate glass
reactor. Citrate was dried at 75.0ºC for 48 h and then it was realized the reconstitution of the
citric acid with diluted sulfuric acid. The citric acid solution obtained was purified with
activated charcoal and concentrated until saturation. The stage of crystallization occurred in
the optimized condition of the dimensionless number of vibration, supersaturation and
population of seeds. The data of growth kinetics using citric acid from the lime juice showed
that in 2 h of crystallization, the characteristic dimension of the crystals grew 49.5%, while
the mass increased 242.9% compared to the seeds. Deviations related to the growth rates were
calculated by comparing the data of crystallization of the commercial citric acid with the
lemon citric acid. Chromatographic analysis were performed to quantify the purity of citric
acid at different stages of the process, that is in citric acid solution prepared with lemon juice
after centrifugation and filtration, in the solution obtained after the recovery of citric acid and
without treatment with activated charcoal in a purified solution and in a solution using the
crystals obtained in the crystallization process in the vibrated bed. | |
| dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | |
| dc.description | Doutor em Engenharia Química | |
| dc.description | Dados de cristalização do ácido cítrico são de extrema importância para aplicações
na indústria química, de alimentos e farmacêutica. O projeto de equipamentos, geralmente,
requer a utilização de dados experimentais confiáveis. O objetivo deste trabalho foi estudar o
processo de cristalização do ácido cítrico comercial e proveniente do suco de limão Tahiti, em
leito vibrado, a 55,0ºC.
Os efeitos da vibração aplicada na cristalização do ácido cítrico utilizando-se um
cristalizador tronco-cônico seguido de uma parte cilíndrica e com um sistema de vibração
constituído por quatro discos perfurados, contendo perfurações de 0,005 m, foram estudados
usando a condição experimental de supersaturação da literatura, na qual não ocorreu
nucleação do sistema. A cinética de crescimento dos cristais também foi estudada usando a
melhor condição operacional de intensidade de vibração e supersaturação. As massas e as
dimensões características das sementes e dos cristais de ácido cítrico foram quantificadas e
apresentaram resultados bem próximos ao da literatura.
Em uma segunda parte do trabalho, o processo de cristalização do ácido cítrico foi
estudado em um cristalizador com um formato tronco-cônico, construído em aço inoxidável e
encamisado, com um sistema de vibração constituído por dois discos perfurados. As variáveis
independentes: número adimensional de vibração, supersaturação e população de sementes,
foram estudadas através de um planejamento composto central (PCC) usando ácido cítrico
comercial. Nos ensaios preliminares com o ácido cítrico comercial, determinou-se o ponto de
máxima produção de ácido através de uma otimização dos resultados experimentais. A
cinética de crescimento dos cristais foi estudada usando a condição otimizada de intensidade
de vibração, supersaturação e número de sementes. Verificou-se neste estudo, o
comportamento da variável resposta (a relação massa de cristais por massa de sementes), a
dimensão característica e a massa dos cristais em função do tempo de cristalização. Para um
tempo de cristalização de 2 h a massa dos cristais aumentou 157,1% e a dimensão
característica aumentou aproximadamente de 42,3%.
O ácido cítrico presente no suco do limão Tahiti foi extraído, centrifugado e filtrado,
a seguir, realizou-se a etapa de precipitação do citrato de cálcio à 60,0ºC em um reator de
vidro borossilicato. O citrato foi seco a 75,0ºC por um período de 48 h e, então, realizou-se a
reconstituição do ácido cítrico com ácido sulfúrico diluído. A solução de ácido cítrico obtida
foi purificada com carvão ativo e concentrada até saturação. A etapa de cristalização ocorreu
nas condições otimizadas de número adimensional de vibração, supersaturação e população
de sementes. Os dados da cinética de crescimento usando o ácido cítrico do limão Tahiti
mostraram que em 2 h de cristalização, a dimensão característica dos cristais aumentou
49,5%, enquanto que a massa aumentou cerca de 242,9% em relação às sementes. Os desvios
relativos das taxas de crescimento foram calculados comparando os dados de cristalização do
ácido cítrico comercial com o ácido do limão. Análises cromatográficas foram realizadas para
quantificar a pureza do ácido cítrico em diferentes etapas do processo, ou seja, em solução de
ácido cítrico preparada com suco de limão após centrifugação e filtração, na solução obtida
após a recuperação do ácido cítrico e sem tratamento com carvão ativo, na solução purificada
e em uma solução utilizando os cristais obtidos no processo de cristalização em leito vibrado. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Uberlândia | |
| dc.publisher | BR | |
| dc.publisher | Programa de Pós-graduação em Engenharia Química | |
| dc.publisher | Engenharias | |
| dc.publisher | UFU | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.subject | Ácido cítrico | |
| dc.subject | Limão tahiti | |
| dc.subject | Leito vibrado | |
| dc.subject | Cristalização | |
| dc.subject | Citric acid | |
| dc.subject | Crystallization, Tahiti lime | |
| dc.subject | Vibrated bed | |
| dc.subject | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | |
| dc.title | Cristalização de ácido cítrico em leito vibrado | |
| dc.type | Tese | |
