Teses e Dissertações
URI Permanente para esta coleção
Navegar
Submissões Recentes
Agora exibindo 1 - 5 de 33
- DissertaçãoAcoplamento da desoxigenação de óleos vegetais com a reforma de glicerol em reator multifuncional(2023) Conca, Lucas RodriguesUm dos equipamentos estudados na intensificação de processos é o reator multifuncional. Nele, é possível acoplar em um único equipamento uma reação exotérmica, que cede calor, e uma endotérmica, reação que recebe energia, reduzindo ou eventualmente dispensando a necessidade de utilidades. Neste trabalho foram estudadas as reações de desoxigenação de óleos vegetais, de caráter exotérmico, e a reforma do glicerol em fase aquosa, de caráter endotérmico. Ambas as reações individualmente são capazes de produzir combustíveis renováveis, que devem ocupar cada vez mais espaço na matriz energética brasileira e mundial. No caso da desoxigenação, a produção de um biodiesel de alta qualidade pode permitir um aumento da sua composição no diesel comercializado. Já a reação de reforma do glicerol permite a produção do hidrogênio, que pode ser consumido como combustível diretamente em células a combustível e também ser usado como matéria prima na reação de desoxigenação, além de utilizar o glicerol, que é um subproduto excedente no mercado nacional e internacional. O estudo foi realizado por meio da simulação do reator multifuncional, considerando os balanços materiais e de energia. A cinética de cada um dos meios reacionais foi tomada da literatura. As equações diferenciais ordinárias resultantes dos balanços foram resolvidas com o software Matlab. Foram simuladas diferentes condições operacionais, considerando um reator duplo tubo em escoamento cocorrente. Fez-se também uma análise para a compatibilização dos dois meios reacionais e, definindo-se uma função objetivo de natureza econômica, foi realizada a otimização das condições de projeto e de operação. A partir desta análise, foi possível obter altas conversões tanto no meio endotérmico quanto no exotérmico, acima de 95%. Os resultados da otimização demostraram que existe a possibilidade de se aumentar em mais de 2,7 vezes o lucro potencial da operação
- DissertaçãoAvaliação da produção de biossurfactantes por fungos associados a caules e folhas de mandioca visando aplicação industrial(2022) Marelli, Maria SilviaA busca por compostos naturais que possam substituir com eficiência compostos sintéticos em processos químicos tem sido alvo de várias pesquisas. Neste sentido, trabalhos vêm sendo desenvolvidos na busca por biossurfactantes que possam substituir os atuais surfactantes sintéticos ou alguns grupos destes. No entanto, também são verificadas limitações, bem como desafios em relação a aplicação de biossurfactantes em substituição a surfactantes sintéticos. Desta forma, no presente trabalho, foi realizada a avaliação da produção de compostos com potencial para atuar como biossurfactantes por fungos obtidos a partir de caules e folhas de mandioca (12 fungos no total). A análise preliminar a partir de cada fungo, individualmente, mostrou uma maior produção destes compostos pelos fungos FO1 (Cladosporium xanthochromaticum) e CA10 (Vouchered mycorrhizae). Posteriormente, foi realizado o crescimento de todos os fungos em meio de cultura líquido específico, visando intensificar a produção de biossurfactantes, sendo verificado que o fungo que secretou uma maior concentração de compostos com propriedades semelhantes às de biossurfactantes, foi o fungo CA10. Verificada a maior eficiência de produção por este fungo, o mesmo foi submetido ao crescimento em meio de cultura líquido específico variando-se o tempo, temperatura e pH, visando o aumento da produção de biossurfactantes. A análise dos resultados referentes a redução da tensão superficial mostrou que a condição ideal de crescimento do fungo foi a utilização de uma temperatura de 30ºC, pH 8 e, tempo de 15 dias. Após a determinação da melhor condição de crescimento do fungo para produção de compostos com potencial para atuar como biossurfactantes, foi realizado um novo crescimento nesta condição, bem como, uma pré-purificação do produto desejado. Em uma das frações obtida foi observado a presença de compostos glicosilados, bem como propriedade biossurfactante. Essa fração levou a uma redução da tensão superficial de 62,42 %, quando comparado ao padrão
- DissertaçãoEstudo dos fenômenos de propensão ao empedramento de fertilizante(2022) Oliveira, Bianca FurquimMateriais particulados são todos aqueles formados por partículas: materiais granulares, pós, poeiras e nanopartículas. Em muitos processos industriais são encontrados materiais particulados como em indústrias químicas, cívil, farmacêutica, alimentícia, petroquímica, agrícola, dentre outras. Na indústria agrícola é muito comum encontrar produtos na forma de pó como é o caso de muitos fertilizantes. O estudo de propriedades é importante compreender sobre manuseio, armazenamento e aplicação do produto entretanto, o estudo acerca do comportamento e escoamento de sólidos particulados na indústria de fertilizantes ainda é pouco difundido por geralmente se tratar de matérias primas de baixo custo e de baixo valor agregado. Assim, o objetivo desse trabalho foi o de avaliar como as propriedades físicas das matérias primas que compõem um fertilizante comercial em pó, bem como suas concentrações e os efeitos de agentes externos (umidade e compactação) influenciam o seu comportamento e fluidez. Desta forma, foi possível definir um limite de umidade seguro para o armazenamento e o processamento do material, para assegurar a qualidade do produto entregue ao cliente, além de propor possíveis estudos para reduzir o empedramento e melhorar o processo de produção do fertilizante. Foram realizados testes com diferentes teores umidades e em misturas confeccionadas a partir das três matérias primas majoritárias em sua composição, fontes de boro, zinco e manganês. As formas puras das matérias primas também foram testadas para se avaliar a principal características e seus efeitos na formulação do fertilizante. Foram realizados testes de fluxo de pó e caracterizações físicas das amostras tais como: distribuição granulométrica, densidade compactada e teor de umidade. De maneira geral, os resultados obtidos demonstram que o aumento da umidade contribui para o aumento da coesão entre as partículas do fertilizante, podendo promover o empedramento devido a evolução destas forças interparticulares e que o aumento da concentração da matéria prima fonte predominante de Zinco afeta a fluidez do fertilizante de forma negativa
- DissertaçãoPropriedades volumétricas e acústicas de sacarídeos em soluções aquosas de polietilenos glicóis(2022) Castro, P. J.Com o objetivo de verificar possíveis efeitos das interações de sacarídeos com polietilenos glicóis, dados experimentais de densidade e velocidade do som de sacarídeos em soluções de polietilenoglicóis (PEG200, PEG300 e PEG400) foram determinados a diferentes temperaturas e concentrações, e à pressão atmosférica (p = 92,3 kPa). As densidades e as velocidades do som das soluções preparadas foram obtidas utilizando um Analisador de Densidade e Velocidade do Som, fabricado pela Anton Paar (Modelo DAS 5000). Os sacarídeos estudados foram D(+)-glicose e sacarose. Foram preparadas soluções de sacarídeos nas concentrações de m ? (0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5 e 1,7) mol·kg-1 em água pura e em soluções de polietilenos glicóis de concentração de m = (0,025; 0,050; 0,075 e 0,100) mol·kg-1. Os dados foram determinados nas temperaturas de T = (283,15; 288,15; 293,15; 298,15 e 303,15) K. A partir dos resultados experimentais de densidade e velocidade do som, foram calculadas as seguintes propriedades termodinâmicas: os volumes molares aparentes, os volumes parciais molares à diluição infinita, os volumes parciais molares de transferência dos sacarídeos da água para as soluções de PEG, as compressibilidades isentrópicas molares aparentes, as compressibilidades isentrópicas parciais molares à diluição infinita e as compressibilidades isentrópicas parciais molares de transferência dos sacarídeos da água para as soluções de PEG. O comportamento das propriedades volumétricas e acústicas à diluição infinita levam a suposição da existência de fracas interações soluto-soluto e fortes interações soluto-solvente. Já as propriedades de transferência indicam que as interações do tipo hidrofílico-hidrofílico devem prevalecer nos sistemas estudados, as quais ocorrem entres os grupos hidrofílicos (-OH, -C=O, -O-) dos sacarídeos e (-OH) dos polietilenos glicóis
- DissertaçãoUso de superácido nas reações de esterificação da terebentina(2022) Mendonça, Barbara SilvaEste trabalho tem como objetivo otimizar as condições de síntese do acetato de a-terpenila em uma rota direta e alternativa, a partir da esterificação do a e ß-pineno presentes na terebentina. O acetato de a-terpenila é amplamente utilizado nas indústrias de perfumaria, farmacêutica e alimentícia por se tratar de um agente aromatizante sintético. O acetato de a-terpenila possui também ação antibacteriana, anti-infecciosa, antinociceptiva e antioxidante, além de acelerar a vasoconstrição e neutralizar os odores gerados pela transpiração. A reação estudada acontece sob catalise homogênea na presença de ácido acético como solvente, sendo assim iniciou-se o estudo fazendo uso de diferentes catalisadores ácidos. Utilizando o cromatógrafo gasoso associado ao espectrômetro de massas pôde-se avaliar os resultados de conversão do pineno e a seletividade em relação ao produto de interesse e concluiu-se que o ácido fluorantimônio apresentou os melhores índices dentre os catalisadores testados. Em seguida buscou-se aprimorar as condições de reação utilizando o ácido fluorantimônio como catalisador. Comparou-se a utilização de agitação magnética e ondas sonoras e os resultados alcançados foram semelhantes no mesmo tempo reacional, sendo assim optou-se por seguir o estudo utilizando apenas a agitação magnética. A fim de alcançar a quantidade mínima de catalisador, uma vez que se trata de um superácido, estudou-se reações com diferentes cargas de catalisador e concluiu-se que a reação apresentou bons resultados, em dois casos. No primeiro caso utilizou-se uma carga de 0,5 mol% de catalisador com diluição de 1 mol/L e alcançou-se a conversão média de 99% e seletividade média de 50% em 40 minutos de reação. No segundo caso utilizou-se carga de 0,2 mol% de catalisador com diluição de 2 mol/L, e em 120 min de reação alcançou-se a conversão média de 96% e seletividade média de 57%. Para ambos os casos as reações foram analisadas ao longo do tempo, e a partir da retirada de amostra em intervalos pré-estipulados observou-se um comportamento diretamente proporcional para a conversão e inversamente proporcional a seletividade. Ou seja, com o passar do tempo a conversão aumenta enquanto a seletividade diminui devido as reações secundárias que ocorrem com o produto formado ainda na presença do catalisador. Por último, testou-se a influência da temperatura em dois cenários de aquecimento, ambos com a concentração de 1 mol/L e constatou-se que logo nos primeiros 20 min de reação a conversão já era total. No primeiro caso a carga de catalisador foi de 0,5 mol%, a reação ocorreu à 50°C e a seletividade alcançou o índice médio máximo de 26%. Já no segundo caso, no qual 7 utilizou-se 0,2 mol% de carga de catalisador e o meio reacional foi mantido à 80°C, o índice de seletividade máximo foi de apenas 6%. A partir dessa análise descarta-se a necessidade do aquecimento uma vez que os resultados de seletividade em relação ao produto de interesse à temperatura ambiente são mais expressivos