Estudo Dirigido I (1)

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Estudo Dirigido I – AMB107
I. Regime Permanente: Processo em estado estacionário, em que requer condições onde todas as variáveis em foco permanecem constantes, independente da variável tempo. 
Regime Transiente: Diferente do regime permanente, pelo menos uma variável do processo se encontra ainda em mudança, não tendo por isso o sistema atingido o estado estacionário.
II. Reatores: recipientes projetados para conter reações químicas de interesse e escala industrial.
Biorreatores: reatores químicos nos quais ocorre uma série de reações químicas catalisadas por ‘’biocatalisadores’’, sendo divididos da seguinte forma: as reações ocorrem na ausência de células vivas (reatores enzimáticos) ou as reações ocorrem na presença de células vivas.
III. Não, pois os tipos de biorreatores diferem com relação aos fenômenos de transporte que ocorrem nos reatores (calor, massa e quantidade de movimento), de acordo com o tipo de cultivo. Ou seja, para cada reação há uma cinética diferente. 
IV. Inóculo: Volume de suspensão de microrganismos de concentrações adequadas capaz de garantir a fermentação de um dado mosto.
Mosto: meio de cultura/de fermentação, capaz de propiciar desenvolvimento microbiano e formação de produto. 
V. O volume pode ser constante, de forma que o que entra e o que sai do reator possuem o mesmo valor/quantidade. Ou o reator pode possuir volume não constante, ou seja, os valores do que entra e do que sai são distintos. Isso é determinado pelo tipo de reator (batelada, contínuo ou semi-contínuo).
VI. Descontínuo/Batelada:
- Sistema fechado;
- Um inóculo por tanque;
- Com recirculação de células; 
 - Maior rendimento quando comparado ao processo contínuo;
- Mais flexível quanto a acidentes na fermentação;
- É possível operar com maiores rendimentos sem ser muito exigente quanto à mão de obra e controle analítico;
- A fermentação só tem início após o preenchimento do fermentador, momento em que se mistura o mosto com o fermento;
- É possível em condições de pequenas quantidades de mosto, não sendo viável para a indústria alcooleira, tendo uso restrito para fermentações laboratoriais e farmacêuticas;
Descontínuo Alimentado:
- Mistura-se o mosto ao fermento conforme o reator vai sendo abastecido;
- Trata-se de um método mais produtivo e expõe as leveduras a menores riscos de se tornarem inativas que no processo de batelada simples;
Contínuo:
- Sistema aberto e sensível a contaminações;
- Fluxo contínuo do líquido através do reator ou reatores dispostos em série;
- Menor custo de instalação, se não for totalmente automatizada;
- Mais fácil de automatizar e controlar;
- Menor volume de reatores;
- Mais utilizados em bancada para desenvolvimento de processos, não são muito usados industrialmente;
VII. Um volume de controle é um volume definido no espaço. O escoamento do fluido se dá neste volume definido e o que define o volume em questão é a superfície de controle. 
VIII. Consumo de substrato [S]
Formação de produto [P]
Crescimento celular [X]
IX. Reator contínuo: Opera em estado estacionário, onde fatores como tempo, comportamento de reagentes, temperatura e velocidade de mistura são constantes. Recomendado para produção em larga escala.
Reator semicontínuo: Pode-se operar de diversas maneiras, como por exemplo, carregar algum dos reagentes dentro do tanque e então alimentar o material remanescente gradualmente. Como uma junção do reator contínuo com o reator batelada.
Reator descontínuo/batelada: Um reator em batelada não tem entrada nem saída de reagentes ou produtos, enquanto a reação é realizada. No reator em batelada há certa dificuldade na produção em grande escala. Está associado a alto custo de mão-de-obra por batelada, por causa do tempo perdido durante a alimentação, o esvaziamento e a limpeza (o chamado “tempo morto”), que pode até inviabilizar o processo. A qualidade do produto é mais variável do que em reator de operação contínua.
X. 
XI. O reator batelada não possui volume constante quando há adição de soluções para controle do processo e/ou perda por evaporação.
XII. Considerando o volume constante no interior do reator e que este opera cheio com o volume V (logo ΔV = V – 0), a simplificação no balanço de massa para o reator descontínuo se apresenta da seguinte forma: 
FA0 – FA + 
 (FA0, FA = 0)
 
XIII. É o tempo médio em que o volume permanece em uma unidade ou sistema, neste caso, em um reator. 
TDH = volume do reator / vazão média diária
XIV. tf = tempo necessário para que o conteúdo de uma dorna/reator fermente completamente;
td = tempo necessário para se descarregar uma dorna/reator;
tc = tempo necessário para se limpar e carregar uma dorna/reator;
Estes tempos influenciam na produtividade do reator através da relação com o valor da vazão, que depende da quantidade de produto final que se deseja obter; do rendimento dos tratamentos finais que devem conduzir ao produto desejado; da concentração final no líquido fermentado.