Pregunta: El ácido cítrico (C6H8O7) se produce en un biorreactor a 30oC mediante el cultivo de hongo filamentoso Aspergillus niger durante 72 h, usando sacarosa (C12H22O11) como fuente de carbono El oxígeno se alimenta puro a un caudal de 10 kg/h, que corresponde a un exceso del 25% con relación al oxígeno estequiométrico para asegurar el consumo total de sacarosa.

El ácido cítrico (C6H8O7) se produce en un biorreactor a 30oC mediante el cultivo de
hongo filamentoso Aspergillus niger durante 72 h, usando sacarosa (C12H22O11) como
fuente de carbono El oxígeno se alimenta puro a un caudal de 10 kg/h, que
corresponde a un exceso del 25% con relación al oxígeno estequiométrico para
asegurar el consumo total de sacarosa. Para promover una mezcla y transferencia satisfactorias
el biorreactor tiene un agitador de paletas inclinadas. para mantener el
temperatura constante, el biorreactor tiene una camisa por donde circula el agua, que
entre 15oC y sale a 30oC con un caudal de 2.200 kg/h. Durante el proceso, la pérdida de agua
también se observa evaporación (100 kg). Considerando la siguiente reacción global del
proceso, cronometrar la potencia disipada por el agitador (kW). Pérdidas de calor por
El vecindario puede ser descuidado.
C12H22O11 + 2,9282 O2 + 0,4797 NH3 → 2,8219 CH1,72O0,55N0,17 + 0,9485 CO2 + 3,8064
H2O + 1,3716 C6H8O7
Datos:
Calor de combustión de sacarosa estándar (C12H22O11): -5644,9 kJ/mol
Calor estándar de combustión de amoníaco (NH3): -382,6 kJ/mol
Calor estándar de combustión de biomasa (CH1,72O0,55N0,17): -552 kJ/mol
Calor de combustión de ácido cítrico estándar (C6H8O7): -1,962 kJ/mol