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Previous issue date: 2017-03-27 / The supercritical extraction emerged at the last decades as a green
technology and as an alternative process to produce natural products and food. The
process of supercritical extraction, using CO2 as a solvent, has been extensively
studied, but there are fewer works about scale-up. Therefore, this work proposes to
study the industrial supercritical fluid extraction of caffeine from yerba mate to
produce decaffeinated yerba mate, an innovative product in the market, and caffeine,
a product that has equal or even more value in the market than the main product.
Design basis of this work are the experimental results of supercritical extraction in
pilot scale and the appliance of a scale-up method based on the maintenance of the
solvent mass flow and the raw-material mass flow proportion. Thus, process data
sheet of main equipment were generated: extraction vessel, heat exchanger and high
pressure pump. The maximum daily caffeine extraction capacity was estimated at
two tons and the solvent mass flow rate of 22 t/h was obtained from the equation
residence time of the solvent, maintaining constant the porosity of the 0.79 bed
obtained in scale pilot. In addition, a process flow diagram was proposed for an
industrial scale plant supercritical extraction of caffeine from yerba mate. / A extra??o supercr?tica emergiu nas ?ltimas d?cadas como uma tecnologia
verde promissora e uma alternativa para o processamento de alimentos e produtos
naturais. O processo de extra??o supercr?tica, utilizando CO2 como solvente, vem
sendo extensivamente estudado, mas poucos ainda s?o os trabalhos que visam o
escalonamento do processo. Logo, este trabalho prop?e estudar o processo
industrial de extra??o supercr?tica de cafe?na a partir da erva-mate, que tem como
meta produzir erva-mate descafe?nada, produto inovador no mercado, e cafe?na, um
subproduto t?o ou mais valorizado que o produto principal. A base de c?lculo s?o os
experimentos realizados em escala piloto e a utiliza??o de m?todo de aumento de
escala que prop?e a manuten??o de propor??o de massa de solvente e massa de
mat?ria-prima. Sendo assim, foram geradas folhas de dados de processo para os
principais equipamentos: vaso extrator, trocadores de calor e bomba de alta press?o.
A capacidade di?ria m?xima de extra??o de cafe?na foi prevista em duas toneladas e
a vaz?o m?ssica de solvente de 22 toneladas/hora foi obtida a partir do
equacionamento de tempo de resid?ncia do solvente, mantendo constante a
porosidade do leito de 0,79 obtida em escala piloto. Al?m disto, foi proposto um
fluxograma para uma planta em escala industrial de extra??o supercr?tica da cafe?na
a partir da erva mate.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.pucrs.br:tede/7472 |
| Date | 27 March 2017 |
| Creators | Petersen, Helena de Souza |
| Contributors | Cassel, Eduardo |
| Publisher | Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia e Tecnologia de Materiais, PUCRS, Brasil, Faculdade de Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -7432719344215120122, 600, 600, 600, -655770572761439785, 4518971056484826825 |
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