PQI 2410 2014 Exercicios Transferencia O2 e Respira o

Exercícios de Transferência de O2 e Respiração
1)

Considere um processo fermentativo descontínuo aeróbio no qual o sistema de transferência

de oxigênio é fixo, obtendo-se um coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio igual a
150 h-1. Qual valor a concentração de oxigênio deverá atingir no meio da fase exponencial de crescimento, quando a concentração celular for de 3 g/L?. Dados: velocidade específica máxima de consumo de oxigênio: 0,30 g/g/h; concentração de saturação de O2: 8,0 mg/L.
2) Considere um processo fermentativo descontínuo aeróbio no qual se verifica uma fase exponencial de crescimento de 10 horas de duração, observando-se no início desta fase, uma concentração celular igual a 0,5 g/L e um velocidade global de consumo de oxigênio de 5 mmolO2/L.h. Como estratégia para o dimensionamento do sistema de agitação e aeração do biorreator, optou-se por manter um valor constante para o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa), estipulado de maneira a atender a demanda de oxigênio no final da fase exponencial (admitindo demanda máxima de oxigênio), atingindo-se neste instante, uma concentração mínima de oxigênio dissolvido igual a 20% da saturação. Calcule o valor de kLa estipulado para o processo. Dados: velocidade específica máxima de crescimento: 0,30 h-1; concentração de saturação de O2: 8,0 mg/L; 1mmol O2 = 32 mg.
3) Uma bactéria aeróbica é cultivada em reator no qual se monitora os parâmetros da respiração, de acordo com a tabela abaixo. Sabe-se que a concentração celular inicial é 0,2 g/L e em ensaio anterior semelhante se obteve YX/O=0,025g/mmolO2 e mO=32mgO2/(g.h). Verifique se é possível se assumir pela respiração que a velocidade específica de crescimento foi constante no valor de 0,5 h-1 e, em caso positivo, calcule a concentração celular ao longo das 5 horas de cultivo. Dados: reator com 2 L de meio e vazão de ar=2 L/min, P=1 atm, T=25 oC, R=0,082 atm.L/(K.mol); yO2e = 0,21
(fração molar de oxigênio no gás de entrada do