Questões ambientais e de sustentabilidade energética têm promovido a busca por biocombustíveis produzidos a partir de fontes renováveis, como o etanol obtido após processamento da cana-de-açúcar. Porém, essa nova geração de biocombustíveis pode provocar efeitos negativos em contato com as superfícies dos diversos materiais metálicos. Em particular, o etanol hidratado combustível (EHC) que pode conter impurezas, tais como água, ácido acético, e íons cloreto que aumentam a corrosividade, principalmente em relação aos aços-carbono. Apesar da importância dos biocombustíveis na matriz energética mundial e as aplicações da tecnologia de difusão assistida por plasma em autopeças, nenhuma investigação foi dedicada em termos de comportamento da corrosão nos aços tratados por técnicas de modificação de superfície a plasma, em ambiente etanólico. Portanto, neste trabalho, o aço baixa liga AISI 4140 foi nitrocarbonetado e pós-oxidado a plasma, variando-se o tempo de tratamento de oxidação. A identificação das fases cristalinas formadas na superfície do material foi obtida pela técnica de difração de raios X (DRX), e a análise da morfologia e microestrutura da camada formada foi avaliada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). Ensaios de nanoindentação foram realizados para avaliação da nanodureza superficial. A fim de estudar o comportamento frente à corrosão de superfícies modificadas, as amostras foram mantidas em contato com o EHC de acordo com a norma brasileira NBR 8265/1983 e em duplicata. Durante várias semanas, a alteração na massa das amostras e a evolução da morfologia na superfície monitorada por MEV e microscopia óptica (MO) foram registradas. O principal mecanismo de corrosão é através da formação de pites. Por conseguinte, a densidade e o tamanho de pites foram monitorados nas superfícies do aço tratado em diferentes tempos de tratamento de pós-oxidação e períodos de imersão em EHC simulado. Esta ferramenta de análise permitiu concluir que o melhor tempo de tratamento é de 90 minutos. No entanto, a amostra só nitrocarbonetada apresenta uma resistência relativamente alta à corrosão em comparação com as amostras pós-oxidadas. Finalmente, a resistência à corrosão depende mais fortemente da morfologia e microestrutura da camada de óxidos que da sua espessura. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-24T12:26:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rosiana Boniatti.pdf: 5605097 bytes, checksum: 766e3241d4c93783ba40e1fa743d3898 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-24T12:26:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rosiana Boniatti.pdf: 5605097 bytes, checksum: 766e3241d4c93783ba40e1fa743d3898 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Environmental and energy sustainability issues have promoted the search for biofuels produced from renewable sources, such as ethanol obtained from sugarcane processing. However, this new generation of biofuels can cause negative effects in contact with several metal surfaces. In particular, fuel-grade ethanol (FGE) can contain impurities such as water, acetic acid and chloride ions that increase the corrosivity, especially with regard to carbon steels. Despite the importance of biofuels in the worldwide energy matrix and the several applications of the plasma-assisted diffusion technologies in autoparts, no investigation was performed concerning the corrosion behavior of steels with surfaces modified by plasma when exposed to ethanol environment. Thus, in this work, the low carbon steel AISI 4140 was nitrocarburized and post-oxidized by plasma with variable times in the oxidation treatment. The identification of the surface crystalline phases was performed by the X-ray diffraction technique (XRD) and the morphological and microstructural analyses were performed by scanning electron microscopy (SEM). Nanoindentation tests were performed aiming to evaluate surface nanohardness. In order to study the behavior against corrosion of surfaces modified, the samples were kept immersed in FGE according to the Brazilian Standart NBR 8265/1983 and in duplicate. During several weeks the total weight was registered and the surface morphology changes were monitored by SEM and optical microscopy (OM). The main corrosion mechanism consists in pitting formation. The pitting density and average size in the steel surfaces treated by post-oxidation and immersed in FGE were followed and quantified. This analysis tool allows determining that the best treatment time is 90 minutes. However, the nitrocarburized samples presented enough corrosion resistance when compared to the post-oxidized samples. Finally, corrosion resistance depends more strongly on morphology and microstructure of the oxide layer than in its thickness.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-12Bitstream added on 2014-06-13T20:18:54Z : No. of bitstreams: 1 seribeli_fl_me_sjrp.pdf: 4029301 bytes, checksum: c9571088efa0daf5b4e1b295e33e27ca (MD5) / As blendas ternárias etanol/biodiesel/óleo de soja têm como objetivo reduzir a utilização do diesel e expandir nichos da matriz energética. No entanto, é necessária a análise da miscibilidade entre os componentes, etanol, óleo de soja e o biodiesel através da construção de um diagrama de fases ternário das blendas e a caracterização da interação entre eles para propor a melhora em suas características. O diagrama obtido apresentou uma região de imiscibilidade e outra com miscibilidade entre os componentes, característico de misturas entre dois pares miscíveis: biodiesel-etanol e biodiesel-óleo de soja e um par parcialmente miscível: etanol-óleo de soja. Os componentes das blendas contêm moléculas distintas em suas composições e em distintas frações relativas, o que permite diferentes propriedades. De particular interesse é a detecção do fenômeno de interação entre as moléculas de etanol, óleo de soja e do biodiesel. Neste sentido, as propriedades das blendas como o volume molar e parâmetros elétricos e dielétricos podem não ser regidas por simples regras de mistura, o que foi confirmado por propriedades de excesso que evidenciam interações intermoleculares, verificadas por picnometria, caracterização estrutural, elétrica e dielétrica das blendas ternárias. As técnicas de caracterização devem ser sensíveis às mudanças composicionais e ao caráter polar dos compostos presentes. A técnica de picnometria apresentou resultados que confirmam a existência de propriedades de excesso, verificadas pelos valores negativos de volume molar de excesso nas blendas. A caracterização estrutural das blendas ternárias é realizada por espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho forneceu informações das ligações químicas, através de bandas de absorção de grupos funcionais... / The ternary blends of ethanol/biodiesel/soybean oil aim to reduce the use of diesel and expand niches of the energy matrix. However, it is necessary to analyze the miscibility between components ethanol, soybean oil and biodiesel by constructing a phase diagram of the ternary blends and characterization of the interaction between them to propose improvements in their characteristics. The diagram obtained has a region of miscibility and miscibility with other components, characteristic of miscible blends of two pairs: biodiesel, biodiesel and ethanol, soybean oil and partially miscible pair: ethanol soybean oil. Like diesel, the components of the blends contain different molecules and their compositions in different fractions on, allowing different properties. Of particular interest is the detection of the phenomenon of interaction between molecules of ethanol, soybean oil and biodiesel. In this sense, the properties of the blends as the molar volume and electrical and dielectric parameters can not be governed by simple mixing rules, which was confirmed by excess properties that show intermolecular interactions, verified by pycnometry, structural, electrical and dielectric of ternary blends. The characterization techniques should be sensitive to compositional changes and the polar character of the compounds present. The technique picnometry presented results confirm the existence of excess properties, verified by negative values of excess molar volume in the blends. The structural characterization of ternary blends is carried out by vibrational absorption spectroscopy in the infrared region of the chemical bonds information provided through absorption bands characteristic functional groups of molecules present in the ternary blend components. The evolution of the position of absorption bands demonstrated interactions... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-27Bitstream added on 2014-06-13T19:17:23Z : No. of bitstreams: 1 silva_jj_me_araiq.pdf: 1233307 bytes, checksum: 4dd0bfaad88d03d5dc2447e6c3e042b9 (MD5) / O Brasil ocupa uma posição de destaque na produção de biocombustíveis, sendo o segundo maior produtor mundial de bietanol, o etanol produzido a partir da biomassa. A demanda interna para este produto é elevada e faz parte de uma estratégia de desenvolvimento do setor energético iniciada na década de 1970. Hoje, o bioetanol tem papel de destaque na matriz energética brasileira e reduz o consumo de gasolina a metade do que seria consumido na sua ausência. Desta forma fica evidente a importância deste produto assim como a importância de se fazer o controle de qualidade do mesmo. Entre os possíveis contaminantes que podem inconvenientemente estar presentes no etanol combustível estão espécies iônicas de ferro e cobre. A presença dos íons destes metais neste combustível pode trazer problemas ao funcionamento do motor veicular e por isso a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis – ANP – regulamenta o limite máximo permitido destas espécies no etanol combustível, assim como o método de análise para sua determinação. Desta forma o desenvolvimento de novos métodos para a análise destes contaminantes pode diminuir o custo das análises, aumentar a detectibilidade, levar ao desenvolvimento de dispositivos portáteis, entre outros. Para isso, neste trabalho é apresentado o desenvolvimento dois eletrodo, um modificado com nanotubos de carbono e Nafion®, e outro modificado com nanotubos de carbono, Nafion® e 1,10-fenantrolina. O eletrodo modificado com nanotubos de carbono e Nafion® apresentou grande aumento na resposta eletroquímica. Este eletrodo foi preparado com a modificação de um eletrodo de carbono vítreo com suspensões de nanotubos de carbono e Nafion®. A modificação mostrou-se estável ao longo de 200 ciclos de voltametria cíclica e foi de fácil realização... / Brazil occupies a prominent position in the production of biofuels, the second largest producer of bioethanol, ethanol produced from biomass. The local demand for this product is high and is part of a development strategy for the energy sector began in the 1970s. Today, bioethanol has a prominent role in the Brazilian energy matrix and reduces gasoline consumption to a half part of what would be consumed in its absence. Thus, it is evident the importance of this product as well as the importance of the quality control. Among the possible contaminants which can be present in the ethanol fuel are iron and copper ionic species. The presence of these metal ions in fuel can cause problems for operation of motor vehicle and so the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels – ANP – regulates the maximum allowed these species in fuel ethanol, as well as the method of analysis for its determination. Thus, the development of new methods for the analysis of these contaminants can decrease the cost of the analysis, increase detectability and lead to the development of portable devices, among others. To this end, this work presents the development of two electrodes, one modified with carbon nanotubes and Nafion®, and other modified with carbon nanotubes, Nafion® and 1,10-phenanthroline. The electrode modified with carbon nanotubes and Nafion® showed a great increase in the electrochemical response. This electrode was prepared by modifying a glassy carbon electrode with suspensions of carbon nanotubes and Nafion®. The modification was stable over 200 cycles of cyclic voltammetry. This electrode allowed the development of analytical method used to stripping voltammetry technique. The medium used in the measurements were hydroethanol mixture containing 30% v/v ethanol, 32 mmol L-1 KNO3 and 6.8 mmol L-1 of HNO3. The stripping... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Afonso Lopes / Banca: Daniel Júnior de Andrade / Banca: Leomar Paulo de Lima / Resumo: A busca por fontes renováveis de energia remota há mais de um século, benefícios e desvantagens advindos de sua utilização são alvo de discussões e estudos que viabilizem seu uso. Este trabalho teve por objetivo avaliar os aspectos diversos sobre a introdução do biodiesel na matriz energética brasileira a partir de regulamentações e leis brasileiras e a viabilidade do uso do Biodiesel em motores ciclo diesel, comparando com os resultados obtidos nos ensaios de campo, influenciados pelo uso do biodiesel de babaçu em proporções de mistura com o diesel B S10, no funcionamento de motor ciclo diesel de trator agrícola, em períodos do dia. Os resultados indicaram que o biodiesel se apresenta com grande potencial na substituição ao combustível fóssil (Diesel), uma vez que não necessita de adaptação no motor, e a opacidade da fumaça foi reduzida no horário de menor temperatura ambiente e maior umidade relativa do ar, diminuindo em 51,82%, quando comparado B0 com B100, destacando-se o biodiesel de babaçu. A adição de biodiesel de babaçu no diesel B S10 mostrou-se como procedimento eficiente para reduzir a opacidade da fumaça em motor de trator agrícola / Abstract: The search for renewable power sources remotes for more than one century, benefits and disadvantages arising from their use are subject for discussions and studies that allows its use. This study aimed to evaluate the various aspects of the introduction of biodiesel in the Brazilian energy matrix from brazilian regulations and laws, and the feasibility of using biodiesel in diesel engines, compared to the results obtained in field trials, influenced by the use of babassu biodiesel in blends ratios with diesel B S10, in the running of diesel engine on agricultural tractor, in periods of the day. The results indicated that biodiesel presents a high potential for replacing fossil fuel (Diesel), since it does not require adaptation on engine, and smoke density was reduced in the lower ambient temperature and higher relative humidity, decreasing by 51.82% compared B0 with B100, highlighting the babassu biodiesel. The addition of babassu biodiesel in diesel B S10 proved to be an efficient procedure to reduce the smoke density in agricultural tractor engine / Mestre

Orientador: Márcia Justino Rossini Mutton / Coorientador: Miguel Angelo Mutton / Banca: Raúl Andres Martinez Uribe / Banca: Leonardo Lucas Madaleno / Resumo: Em meio a diferentes matérias-primas renováveis disponíveis para a produção de etanol, o sorgo sacarino (Sorghum bicolor (L.) Moench) é uma das culturas mais promissoras devido ao grande acúmulo de açúcares presente em seus colmos e à sua ampla adaptabilidade em diferentes climas e solos. A viabilidade de seu uso em larga escala para a produção de etanol depende de práticas que otimizem o seu rendimento energético. Neste trabalho foram avaliados efeitos do desponte prévio a emergência das panículas e das épocas de colheita do sorgo sacarino na qualidade tecnológica dos colmos. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com parcelas sub-subdividas e quatro repetições, em que os tratamentos primários corresponderam às cultivares de sorgo sacarino (CV147, CV198 e BRS508), os secundários, ao manejo dos colmos (com desponte prévio à emergência das panículas e colmos integrais, sem desponte) e os terciários às épocas de colheita (102 "fase de grão leitoso" e 116 "fase de grão pastoso" dias após semeadura). A qualidade dos colmos foi avaliada por meio da determinação dos seguintes parâmetros: Teor de sólidos solúveis (Brix), pH, Acidez, Açúcares Redutores (AR), Açúcares Redutores Totais (ART), Amido e Compostos Fenólicos. No processo fermentantivo foi utilizada a levedura PE-2 e avaliados a viabilidade celular, viabilidade de brotos e índices de brotamento. As enzimas α-amilase e glucoamilase foram utilizadas no processo de clarificação do caldo e no processo fermentativo, respectivamente. Foram realizadas análises do vinho delevurado (Amido, Acidez Sulfúrica, Glicerol, Teor Alcoólico) e também a eficiência fermentativa e a produtividade. O desponte das panículas promoveu menores teores de amido e de compostos fenólicos no caldo, porém para as outras características o desponte afetou negativamente a qualidade tecnológica do sorgo sacarino. A época de ... / Abstract: Among the different renewable raw materials available for ethanol production, the Sweet sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) is a potential crop to ethanol production, because its large adaptability in different soil and climates. This use viability in industrial scale depends of several practices to optimize its energetic yield. The effects of top removal in the anthesis stage and harvest times on sweet sorghum technological quality were evaluated in this research. The experiment was arranged in a split-split-splot as a completely randomized statistical design, with four replications. Main treatments corresponded to sweet sorghum cultivars (CV147, CV198 and BRS508), secondary were the stalks management (whole and topped stalks) and tertiary were the harvest times (102 "soft grain stage" and 116 "hard grain stage" days after sowing). The quality was evaluated by the parameters: Total Soluble Solids Content (Brix), pH, Acidity, Reducing Sugars (RS), Total Reducing Sugars (TRS), Starch and Phenolic Compounds. In fermentantive process was used PE-2 yeast and was evaluated the cell viability, viability and budding of the yeasts. The α-amylase and glucoamylase were used in the clarification of the broth in the fermentation process, respectively. The delevurado wine analysis (Starch, Acidity sulfuric, Glycerol, Alcohol) and also the fermentation efficiency and productivity. The panicle removed promoted lower starch content, and the phenolic compounds in the juice, but for the other features top removed, affected negatively the technological quality of sweet sorghum.The harvest season, which provided the better raw material of quality for ethanol production, was at 102 days after sowing. The α-amylase and glucoamylase were effective in breaking, converting starch / Mestre

Orientador: Marcos Augusto de Lima Nobre / Banca: Daniela Russo Leite / Banca: Carlos José Leopoldo Constantino / Resumo: Neste trabalho, propriedades físico-químicas de blendas combustíveis, do sistema ternário biodiesel-diesel-etanol (BDE), foram estudadas com o objetivo de detectar e correlacionar as propriedades de excesso baseadas em interações moleculares de blendas miscíveis. Estas foram obtidas por meio da atuação de um agente surfactante. O mecanismo de polarização é determinado pelo tipo de carga existente nas moléculas das blendas ternárias, pela aplicação de uma corrente elétrica alternada. O efeito da atuação do biodiesel como agente surfactante foi monitorado em função da miscibilidade do sistema ternário biodiesel-diesel-etanol, definido por um tempo mínimo de oitenta dias de estabilidade. O campo de miscibilidade foi obtido pela construção de um diagrama ternário constituído de 36 amostras. A densidade das blendas ternárias foi determinada pela técnica de picnometria. O intervalo de densidade das amostras é de 0,8333-0,8960 g/mL. Este valor está de acordo com o limite reportado na literatura referente ao diesel. Os métodos utilizados para a caracterização das interações intermoleculares são dados por espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR), a qual identificou a posição, deslocamento e variação de área das bandas e, espectroscopia de impedância, a qual determinou os parâmetros elétricos, frequência de relaxação (f0), resistência (R), resistividade (ρ'), capacitância (C), permissividade (), além de identificar a presença de apenas um mecanismo de polarização, a polarização orientacional. Este está associado à mobilidade de densidade de cargas que se concluiu devido à ausência de elétrons livres e espécies ionizáveis nas blendas combustíveis. Fenômenos de propriedades de excesso foram encontrados para as seguintes propriedades: densidade (ρE), volume (VE), resistividade elétrica (ρ'E), capacitância elétrica (CE) e frequência de relaxação (f0E). Para a ... / Abstract: In this work, the physicochemical properties of fuel blends, the ternary system biodiesel-diesel-ethanol (BDE), were studied with the purpose to detect and correlate the properties of excess based on the intermolecular interactions in miscible blends. These were obtained by the action of a surfactant agent. The mechanism of polarization is determined by type of charge existing in ternary blends, by applying an alternating electric current. The effect of the performance of biodiesel as a surfactant agent was monitored as a function to the miscibility of the ternary system biodiesel-diesel-ethanol, defined by a minimum period of eighty days of stability. The field of miscibility was obtained by constructing of a ternary diagram consisting of 36 samples. The density of the ternary blends was determined by a pycnometer. The density range of the samples is 0.8333 to 0.8960 g/ml. This value is consistent with the limit reported in the literature pertaining to diesel. The methods used for the characterization of intermolecular interactions are given by vibrational infrared region spectroscopy (FTIR ), which identified the position, displacement, area variation of the band and impedance spectroscopy, which determined the electrical parameters, relaxation frequency (f0), resistance (R), resistivity (ρ'), capacitance (C), permittivity () besides to identify the presence of only one mechanism of polarization, orientational polarization. This is associated with the mobility of charge density which ended due to the absence of free electrons and ionized species in the fuel blends. Phenomena of excess properties were found for the following properties: density (ρE), volume (VE), electrical resistivity (ρ'E), electrical capacitance (CE) and relaxation frequency (f0E). For most fuel blends, all parameters excess property resulted in negative values. This fact, among others, concluded the existence of intermolecular interaction in the fuel system ... / Mestre

Orientador: José Geraldo Nery / Banca: Eleni Gomes / Banca: Adriano Aguiar Mendes / Resumo: A busca por fontes alternativas de energia e/ou a valorização das existentes (principalmente de caráter "limpo") é tema amplamente discutido nos setores científicos e industriais, com ênfase aos processos catalíticos envolvidos na conversão de biomassa a biocombustíveis e/ou outros produtos de interesse de diversos setores industriais, e foi a base motivacional deste trabalho. O principal objetivo do presente trabalho foi a obtenção de biocatalisadores heterogêneos a partir da imobilização de lipases em nanozeólita faujasita (FAU) após troca iônica com o metal de transição Ni2+, e o uso dos complexos nanozeólita-enzima em reações de transesterificação do óleo de Microalgas em ésteres etílicos (FAEEs). Inicialmente, foi sintetizada a nanozeólita FAU (NaX-Na+ ), seguida da sua troca iônica com soluções de sulfato de níquel (0,5M) encubadas a 80°C por 3 dias (3D), formando o material denominado NaX-Ni2+(0,5M-3D). Os materiais obtidos tiveram suas estruturas cristalográficas confirmadas por Difração de Raios X (DRX). Após os experimentos de troca-iônica, os materiais foram utilizados para imobilização das lipases fungicas de T. lanuginosus (TLL), R. miehei (RML), C. rugosa (CRL) e de C. antarctica B (CALB), e foram denominados NaXNi2+(0,5M-3D)-TLL,Ni2+(0,5M-3D)-RML, Ni2+(0,5M-3D)-CRL e Ni2+(0,5M-3D)-CALB respectivamente. As atividades lipolíticas desses complexos foram determinadas a partir da hidrólise de azeite de oliva emulsificado, sendo encontrados os valores de 850, 550, 425 e 50 U/g respectivamente. Objetivando-se a otimização da produção de ésteres etílicos, os complexos foram aplicados em reações de transesterificação do óleo de microalgas em várias condições experimentais. O uso de 5% m/m (massa de catalisador/massa óleo) do complexo com TLL apresentou conversão de 85% de ésteres etílicos (12h/35°C) após adição... / Abstract: The attempt to find new sources of energy and/or the valorization of the existent (mainly those of "clean" sources) is an issue widely discussed at the scientific and industrial sectors, with emphasis to the catalytic processes involved in biomass conversion to biofuels and/or others products of industrial interest, motivated this work. The main goal of this work was the synthesis of heterogeneous biocatalysts by immobilization of several lipases onto nano sized faujasite zeolite (FAU) after transition metal Ni2+ ion exchange. These biocatalysts were used in the microalgae oil transesterification to fatty acid ethyl esters (FAEEs). At first, the nano sized zeolite FAU was synthetized (NaX-Na+ ), then the product was ion exchanged with nickel sulfate solution (0,5M) incubated under 80°C for 3 days (3D), yielding the denominated NaXNi2+(0,5M-3D) support. The obtained materials had their crystallographic structures confirmed by X-Ray Diffraction. After the ion exchange experiments, the materials were used to the fungal lipases from T. lanuginosus (TLL), R. miehei (RML), C. rugosa (CRL) and C. antarctica B (CALB) immobilization, and the complexes denominated NaX-Ni2+(0,5M-3D)- TLL,Ni2+(0,5M-3D)-RML, Ni2+(0,5M-3D)-CRL and Ni2+(0,5M-3D)-CALB respectively. The complexes' activities were measured by the emulsified olive oil hydrolysis, its activities values being 850, 550, 425 e 50 U/g respectively. Aiming the FAEEs yielding optimization, the complexes were applied in the microalgae oil transesterification under several experimental conditions. Using 5% w/w (weight of catalyst/weight of oil) of the TLL's complex 85% of FAEEs yield was achieved(12h/35°C) after one step ethanol addition in 1:4 molar ratio (oil:alcohol), while the RML's complex yielded 52% (12h/45°C) after step-wise alcohol addition (every each 2 hours, total of 4 steps), and the assays conditions for these ... / Mestre

Orientador: Edson Antonio Capello Sousa / Banca: Celso Fernandes Joaquim Junior / Banca: Bento Rodrigues de Pontes Junior / Resumo: O Setor sucroenergético está entre os mais importantes da economia brasileira e também com importância global no contexto das energias renováveis. A demanda pelo bicombustível e por açúcar cresce continuamente no Brasil e em várias regiões do planeta, criando grandes perspectivas para este setor. O sucesso desta jornada leva a necessidade de investimentos, aumento de produtividade, avaliação dos equipamentos existentes e projetos de pesquisas. Dentre os equipamentos do setor que merecem atenção especial e que devem passar por avaliação estrutural, estão os vasos de pressão. O número destes equipamentos em uma unidade do setor é bastante expressivo. A avaliação dos vasos de pressão é importante para evidenciar a condição de segurança, eficiência operacional e para planejar projetos de alteração, recuperação, reparo e investimentos futuros. O objetivo desta pesquisa foi realizar análise de tensões em um projeto de vaso de pressão com a utilização do Método dos Elementos Finitos (MEF) em comparação com soluções teóricas definidas em norma de projeto, também demonstrar a capacidade do MEF na solução de problemas de análise de tensão em vasos de pressão. As tensões atuantes nos diversos componentes do vaso de pressão estudado (pré-evaporador) foram obtidas pelo Método dos Elementos Finitos e com a utilização de expressões de cálculo teórico. Nas regiões distantes de descontinuidades observou-se proximidade dos resultados, o que não aconteceu em regiões de maior complexidade geomét... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The sugar-energy industry is among the most important of the Brazilian economy and also with global importance in the context of renewable energy. The demand for biofuel and sugar is continuously growing in Brazil and in several regions of the planet, creating great prospects for this sector. The success of this journey takes the necessity for investment, increase of productivity, evaluation of existing equipment and research projects. Among the equipment of the section that deserve special attention and must undergo by structural evaluation, are the pressure vessels. The number of the equipment in a sector unit is very significant. The evaluation of the pressure vessels is important to highlight the security condition, operational efficiency and provide subsidies to changing, recovery, repair designs and future investments. The objective of this research was to perform stress analysis in a pressure vessel design using the Finite Element Method (FEM) compared to theoretical solutions defined in project standard, also demonstrate the ability of the FEM in solving analysis problems of stress in pressure vessels. The stresses acting on the various components of the studied pressure vessel (pre-evaporator) were obtained by the Finite Element Method and the use of theoretical calculation expressions. In the distant regions of discontinuities were observed closeness of the results, what did not happen in regions of greater geometric complexity, which are not covered with the use of... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: O uso de biocombustíveis deverá consolidar-se ao longo dos próximos anos. De um sonho de ambientalistas há décadas, adquiriu recentemente o status de real agente redutor das emissões de gases tóxicos. O presente trabalho teve por objetivo avaliar em condições reais de campo, o desgaste de motores Sisu Diesel modelo 620DSR da frota comercial de tratores de propriedade da Usina Catanduva. Utilizou-se diesel, biodiesel de óleo de mamona na proporção de 5%, biodiesel de óleo de soja nas proporções de 5% e 20%, sendo este biodiesel produzido pelo LADETEL/USP - Ribeirão Preto, SP. O tempo de avaliação foi de 18 meses, o que resultou em média 3.624 horas de trabalho efetivo de campo (preparo de solo) para cada trator avaliado, sendo os mesmos da marca Valtra, modelo BH180. Após os testes em campo procedeu-se á retirada e envio para as instalações da fábrica do fabricante Valtra em Mogi das Cruzes, SP, onde se procedeu á abertura dos mesmos sob criteriosa avaliação dos componentes. Os resultados evidenciaram que, a condição de desgaste dos motores que funcionou com biodiesel de soja e de mamona não apresentou anormalidade em comparação ao motor que funcionou com diesel. Avaliando o sistema de alimentação observaram-se pequenos depósitos de coloração escura na bomba injetora dos motores testados com biodiesel de soja e presença de desgastes severos na bomba injetora que equipava o motor testado com biodiesel de mamona, ocasionando o travamento (quebra), em função de deficiência de lubrificação do combustível provocada pela contaminação com água / Abstract: The use of biofuels should consolidate-over the coming years. A dream for decades, environmentalists has recently acquired the status of real reducing agent of emissions of toxic gases. This work was to evaluate in real conditions of field, the wear Sisu Diesel engine model 620DSR commercial fleet tractors of ownership of Plant Catanduva. Used-diesel, biodiesel castor oil in the proportion of 5% and biodiesel of soya oil in the proportions of 5% and 20% (B20-soybean), being this biodiesel produced by LADETEL/USP Ribeirao Preto, SP. THE time of evaluation was 18 months, which resulted in average 3,624 hours of work effective field (soil tillage) for each tractor evaluated, being the same brand, model Valtra BH180. After the tests in the field has-be removed and sent to the plant of Valtra in Mogi das Cruzes, SP, where carried out will be opening of the same under a careful assessment of the components. The results showed abrasion of the engines that worked with biodiesel castor bean and soybean presented abnormality in comparison to the engine which has worked with diesel. Evaluating the system of feeding observed-small deposits of dark color of the injection pump engines tested with biodiesel of soybean and presence of severe damage to the injection pump that fitted the engine tested with biodiesel castor causing the hampering (broken) on the basis of disability fuel lubricating caused by the contamination with water / Doutor

Orientador: José Geraldo Nery / Banca: Eleni Gomes / Banca: Leandro Martins / Resumo: O termo zeólitas abrange a classe dos alumino silicatos hidratados de metais alcalinos ou alcalino-terrosos. A enzima lipase de Thermomyces lanuginosus foi imobilizada em zeolitas, produzindo um catalisador heterogêneo com potencial aplicação para a produção de biodiesel. Dois tipos de zeolita foram sintetizados: zeolita gismondina (GIS/Na) e um novo material zeolitico com topologia faujasítica (FAU/Co e FAU/Cu). A zeolita gismondina foi submetida ao processo de troca iônica com os cátions divalentes Ni 2+ , Co 2+ , Mg 2+ , Sr 2+ , Mn 2+ e Ca 2+ (GIS/Ni, GIS/Co, GIS/Mg, GIS/Sr, GIS/Mn e GIS/Ca) e a zeólita com topologia faujasítica foi submetida ao processo de troca iônica com NH4 + (FAU/Co.NH 4 e FAU/Cu.NH 4 ) e posteriormente calcinada a 500 o C (FAU/Co.H + e FAU/Cu.H + ). Estes materiais foram utilizados como suporte sólido para a imobilização enzimática, dando origem aos complexos zeolita-enzima: GIS/Ni/ENZ, GIS/Co/ENZ e FAU/Co.NH 4 /ENZ por exemplo. Foram utilizados dois métodos diferentes de imobilização. Em um deles, foi feito um pré-tratamento da lipase com o substrato (óleo de soja) e em outro a enzima foi imobilizada sem o pré-tratamento com o substrato. Foram feitos experimentos de transesterificação de triglicerídeos para a produção de biodiesel utilizando como catalisador da reação as zeolitas puras, a enzima pura e os complexos zeolita-enzima. Os catalisadores com topologia faujasitica (FAU/Co e FAU/Cu) atuando em condições experimentais de 100 o C, razão molar óleo:álcool de 1:50 por 12 horas fornecem bons rendimentos de ésteres (90%). Os catalisadores GIS/Ni/ENZ e FAU/Co.NH 4 /ENZ (imobilização com pré tratamento da enzima) apresentaram os maiores valores de atividade enzimática e bons rendimentos de ésteres etílicos. A mesma quantidade de enzima (0,4 mg) foi utilizada em sua forma livre e imobilizada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The term zeolites comprehend the class of hydrated alkaline or earth alkaline metals alumino silicates. Thermomyces lanuginosus lipase enzyme was immobilized on zeolites, producing a heterogeneous catalyst with potential application on biodiesel production. Two types of zeolite were synthesized: gismondina zeolite (GIS/Na) and a new faujasite like zeolitic material: (FAU/Co e FAU/Cu). Gismondine zeolite was ion exchanged with divalent cations Ni 2+ , Co 2+ , Mg 2+ , Sr 2+ , Mn 2+ e Ca 2+ (GIS/Ni, GIS/Co, GIS/Mg, GIS/Sr, GIS/Mn e GIS/Ca) and the faujasite like zeolite was ion exchanged with NH4 + (FAU/Co.NH 4 e FAU/Cu.NH 4 ) and after this it was calcined at 500 o C (FAU/Co.H + e FAU/Cu.H + ). These materials were used as solid support for enzymatic immobilization originating the zeolite-enzyme complexes: GIS/Ni/ENZ, GIS/Co/ENZ and FAU/Co.NH 4 /ENZ for example. Two different methods of immobilization were used. In one of them the lipase was pretreated with the substrate (soybean oil) and in the other one the enzyme was immobilized without the pretreatment with substrate. Triglycerides transesterification experiments to biodiesel production were carried out using pure zeolite, pure enzyme and the zeolite-enzyme complexes as reaction catalyst. When used with experimental conditions of 100 o C, oil:alcohol molar ratio of 1:50 faujasite like catalyst performed good ester yield (90%). GIS/Ni/ENZ and FAU/Co.NH4 /ENZ catalysts (immobilization with pretreated enzyme) showed higher enzymatic activity values and good ethylic esters yield. The same amount of enzyme (0,4 mg) was used in its free and immobilized form in the transesterification reaction (45 o C, oil:alcohol molar ratio of 1:5 for 48 hours). Comparing transesterification reaction esters yield for the free enzyme (51,9%) and for the GIS/Ni/ENZ (70,3%) and FAU/Co.NH4 /ENZ (58,4%) catalysts, was possible... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre