SILVA, B. T. A. da. Utilização de materiais alternativos para a construção de pavimentos urbanos na região metropolitana de Fortaleza. 2009. 180 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-10-04T12:14:50Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_btadasilva.pdf: 12731668 bytes, checksum: 085219051981e55779958be66a9dea9f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-10-10T14:26:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_btadasilva.pdf: 12731668 bytes, checksum: 085219051981e55779958be66a9dea9f (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-10T14:26:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_btadasilva.pdf: 12731668 bytes, checksum: 085219051981e55779958be66a9dea9f (MD5) Previous issue date: 2009 / The shortage of natural raw materials in large urban centers encourages the study of alternative materials. With regard to the generation of waste from construction and demolition waste (CDW) the problem goes beyond the economic barriers and their irregular arrangement results in disturbances to the population in many different ways: proliferation of vectors, flooding, obstruction of roads, among others. Several researches we carried out abroad and in Brazil to show the possibility of reuse of waste in the pavement area. In Brazil, there are stretches of road running with the application of the RCD as an aggregate. The state of Ceará, in the Fortaleza Metropolitan Region (RMF), research’s focus, have two poor soils, a sandy and a clay, granulometric stabilized with RCD pure, at three different rates (40 %, 50% and 60% of recycled aggregate). The experimental program includes characterization tests, environmental tests and mechanical resistance. Allied to this, there is a perceived need to decrease the environmental impacts of paving works around the world. In the case of bituminous primer, the state of Ceará uses predominantly asphalt diluted medium-cure (CM-30) The diluted asphalt have its use questioned in several countries with rigid environmental legislation due to use of kerosene as diluent. This petroleum-derived compound causes untold environmental damages. Based on this assumption, the research proposes to replace the conventional solvent by biodiesel, resulting in a composition of asphalt diluted called CAP/BIO. It should be noted that biodiesel is a biofuel produced from vegetable oils, animal fats and waste oils, with a great versatility with regard to their production. This study evaluates the behavior of bituminous primer on specimens simulating bases consisting of granular soils and CDW, with the use CM-30 and CAP/BIO at three different rates (0.8 L/m²; 1.0 L/m², 1.2 L/m²). The experimental results showed that both the stabilization of the soil in RMF with CDW and the material tested (CAP/BIO) can be interesting alternative materials to be used, but only if the peculiarities and eccentricities of each material were respected. / A escassez de matéria-prima natural nos grandes centros urbanos incentiva o estudo de materiais alternativos. No que diz respeito à geração de resíduos da construção e demolição (RCD), a problemática ultrapassa as barreiras econômicas e a sua disposição irregular resulta em transtornos à população das formas mais diversas: proliferação de vetores de doenças, enchentes, obstrução de vias, dentre outras. Pesquisas realizadas no exterior e no Brasil mostram a possibilidade de reaproveitamento destes resíduos na área de pavimentação. No Brasil, já existem trechos de rodovias executados com a aplicação do RCD como agregado. No estado do Ceará, na área da Região Metropolitana de Fortaleza (RMF), foco desta pesquisa, dois solos foram estudados: um arenoso e um argiloso. Esses solos foram estabilizados granulometricamente com um RCD puro, de dimensões graúdas, em três taxas distintas (40%, 50% e 60% de agregado reciclado). As análises de laboratório envolveram ensaios de caracterização, ambientais, ensaios mecânicos de resistência e análise da imprimação betuminosa. No que diz respeito à imprimação betuminosa, o estado do Ceará utiliza, predominantemente, o asfalto diluído de cura média (CM-30) Os asfaltos diluídos têm sua utilização questionada em diversos países que possuem uma legislação ambiental mais rígida, devido à utilização do querosene como diluente. Este derivado do petróleo libera voláteis e atinge os lençóis freáticos, causando danos ambientais. Tendo por base este pressuposto, a pesquisa propôs a substituição do diluente convencional pelo biodiesel de soja, em uma composição de um asfalto diluído denominada CAP/BIO. O biodiesel é um biocombustível, produzido a partir de óleos vegetais, gordura animal e óleos residuais, que possui, então, uma grande versatilidade no que diz respeito à sua produção. Este trabalho avalia o comportamento da imprimação betuminosa em corpos de prova simulando bases granulares constituídas de solos estabilizados com RCD a partir da utilização dos dois ligantes supracitados (CM-30 e CAP/BIO) em três taxas distintas (0,8 L/m²; 1,0 L/m²; 1,2 L/m²). Os corpos de prova foram preparados para diferentes misturas de RCD nos teores de umidade de compactação. Os resultados experimentais mostraram que tanto a estabilização dos solos da RMF com RCD, como o material testado (CAP/BIO) podem ser alternativas viáveis a serem aplicadas na área de pavimentação. Os resultados apresentaram valores satisfatórios em praticamente todos os cenários, sendo as misturas de solo com adição de 50% de RCD as mais indicadas, para ambos os solos, moldadas à energia inter-modificada de compactação.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArquivoTotal.pdf: 4834263 bytes, checksum: 9a0661df73e9955af44f0e37d15bf261 (MD5) Previous issue date: 2012-09-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The heterogeneous catalysis is a promising alternative to solve the environmental problems found in homogeneous catalysis, because it allows the continuous use of the catalyst until its deactivation and minimizes the generation of effluents. Thus, this work aims to synthesize, optimize and evaluate the activity of heterogeneous catalysts, using PET bottles as a starting material in the synthesis of the active phase and SiO2 as catalyst support for the transesterification reaction of soybean oil. The the catalysts were obtained by a impregnating reaction using methanol. The active phase, the catalysts and catalyst support were characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared (IR), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and EDS, thermal analysis (TG) and measurement surface area (BET). The biodiesels has been synthesized using a molar ratio of 1:9 (soybean oil: methanol), 0,1 g of active phase as catalyst (room temperature) and 1,2 g of the catalysts synthesized at 75 °C, where its kinematic viscosities were measurements. All catalysts were effective in the synthesis of biodiesel because the viscosity reduction of soybean oil used was very significant, indicating that may have occurred the transesterification process, among all biodiesels synthesized the catalyst that stood out was the 30%-K2CO3/70% SiO2, which was obtained greater viscosity reduction at a lower reaction time. The quality tests were made for 1h Bio-30%, which proved be inside the parameters established by the Agência Nacional de Patróleo (ANP). The experiment reuse of the catalyst used in the synthesis of Bio-1h 30%, showed that the catalytic activity is reduced due to possible leaching phenomenon, then preliminary studies have been proposed to study the possible leaching of the active phase. / A catálise heterogênea é uma alternativa promissora para resolver os problemas ambientais encontrados na catálise homogênea, pois permite o uso continuo do catalisador até sua desativação e minimiza a geração de efluentes. Neste sentido, este trabalho visa em sintetizar, otimizar e avaliar a atividade de catalisadores heterogêneos, utilizando a garrafa PET pós-consumo como matéria prima na síntese da fase ativa e SiO2 como suporte catalítico para a reação de transesterificação com óleo de soja. Os catalisadores foram obtidos pela o método de impregnação utilizando o metanol como solvente. A fase ativa, os catalisadores e o suporte catalítico foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IV), espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e EDS, análise térmica (TG), e medida de área superficial (BET). Os biodieseis foram sintetizados utilizando uma razão molar de 1:9 (óleo de soja: metanol), 0,1 g da fase ativa como catalisador a temperatura ambiente e 1,2 g dos catalisadores sintetizados a 75 °C, onde suas viscosidades cinemáticas foram medidas. Todos os catalisadores foram efetivos na síntese do biodiesel, pois promoveu a redução de viscosidade do óleo de soja utilizado, no qual mostrou um indicativo que a reação de transesterificação ocorreu, dentre todos os biodieseis sintetizados o catalisador que mais se destacou foi o 30%-K2CO3/70%-SiO2, onde obteve-se a maior redução de viscosidade com um menor tempo reacional. Os testes de qualidade foram feitos para o Bio 1h-30%, o qual mostrou estar dentro dos parâmetros estabelecidos pela Agência Nacional de Petróleo (ANP). O experimento de reuso do catalisador utilizado na síntese do Bio 1h-30%, mostrou que a atividade catalítica é reduzida devido ao possível fenômeno de lixiviação, então estudos preliminares foram propostos para estudar a possível lixiviação da fase ativa.

In order to produce alternative fuels derived from renewable resources (biomass) and environmentally friendly, it was investigated in this work the catalytic activity of three metal complexes showing Lewis acid character: Butyltin chloride dihydroxide (BCDH-Sn), Butyltintrichloride (BTC-Sn) and dibutyltin dichloride (DBDC-Sn).These complexes were tested for catalytic soybean oil methanolysis and esterification of oleic acid in order to obtain a mixture of Fatty Acid Alkyl-Esters, when it is used as a fuel known as biodiesel. In methanolysis experiments, the reactions were performed in a glass reactor equipped with a reflux condenser or a closed reactor. The reactions were performed at temperatures ranging from 80 ° C, 120 ° C and 150 ° C, and the reaction time ranged from 15 minutes to 10 hours. The reaction products, obtained by transesterification, were analyzed by gas chromatography with flame ionization detector (GC-FID). In case of esterification of the oleic acid, was subjected to the same conditions of methanolysis using only the closed reactor. In this case, monoester analysis content was determined by acid-base titration. For characterization of catalysts, spectroscopic techniques were used in infrared and nuclear magnetic resonance. To determine reaction mechanism (trans) esterification, a set of reactions were made with subsequent NMR study 1H and 119Sn. In transesterification, the sequence in terms of catalytic efficiency was: BTC-Sn>BCDHSn>DBDC-Sn. In the esterification, the sequence was: BTC- Sn> DBDC -Sn>BCDHSn. These reactive differences were attributed to factors such as steric hindrance, catalyst solubility in reaction environment, interactions between the catalyst and substrate reaction and the acid strength of the catalysts. RMN's results of 1H and 119Sn indicated that the reactions of transesterification and esterification using three organometallic complexes of tin occur through Lewis´s acid-base mechanism. / No intuito de produzir combustíveis alternativos oriundos de recursos renováveis (biomassa) e ambientalmente corretos, foi investigada neste trabalho a atividade catalítica de três complexos organometálicos exibindo caráter ácido de Lewis: n-butilclorodihidróxiestanho (BCDH-Sn), nbutiltricloroestanho (BTC-Sn) e di n-butildicloroestanho (DBDC-Sn). Esses complexos foram testados na metanólise do óleo de soja e na esterificação do ácido oléico visando obtenção de uma mistura de ésteres alquílicos de ácidos graxos (biodiesel). Nos experimentos de metanólise, as reações foram realizadas em um reator de vidro acoplado a um condensador de refluxo ou num reator fechado. As reações foram realizadas em temperaturas de 80 °C, 120 ºC e 150 °C, e o tempo reacional variou de 15 min a 10 h. Os produtos reacionais, obtidos por transesterificação, foram analisados por cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (CG-FID). No caso da esterificação do ácido oléico, foram empregadas as mesmas condições da metanólise empregando apenas reator fechado. Nesse caso, a análise do teor de monoéster foi determinada por titulação ácido-base. Para caracterização dos complexos, foram usadas técnicas de espectroscopia no infravermelho e ressonância magnética nuclear de hidrogênio. A fim de estabelecer o mecanismo reacional de transesterificação e esterificação, foi realizado um conjunto de reações com acompanhamento por espectroscopia de RMN de 1H e 119Sn. Na transesterificação, a seqüência em termos de eficiência catalítica foi: BTC-Sn>BCDH-Sn>DBDC-Sn. Já na esterificação, a seqüência foi: BTC-Sn>DBDC-Sn>BCDH-Sn. Essas diferenças reacionais foram atribuídas a fatores como impedimento estéreo, solubilidade do catalisador no meio reacional, interações entre o catalisador e o substrato na reação e força ácida dos catalisadores. Resultados de RMN´s de 1H e 119Sn indicaram que as reações de transesterificação e esterificação usando os 3 complexos organometálicos de estanho ocorrem através de mecanismo ácido-base de Lewis.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:59:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Talita A da Silva Colonelli.pdf: 1852584 bytes, checksum: e632eeca81f27bb4d1bb3fa01e1f6587 (MD5) Previous issue date: 2014-06-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper proposes biodiesel production by non-catalytic process using ethanol in pressurized conditions in continuous mode of Macaúba oil (Acrocomia aculeata), evaluating the effect of process variables (temperature, pressure, mass ratio oil: alcohol and addition of cosolvent) on the conversion of the reaction in terms of fatty acid esters to determine the best experimental conditions. As well as envisioned, a study of changes in driving the reaction in pressurized conditions, seeking to decrease the reaction conditions of temperature and pressure. The results show this study that regarding obtaining better rates of mass transfer, the use of fillings of glass spheres presented performed better. Through planning Plackett Burman 12, it was found that the variables that showed greater significance in the process were the weight ratio (alcohol: oil) and the addition of cosolvent, besides that, it was observed that the results for the decomposition were satisfactory (<5.0%). With this we was performed a kinetic study, based on these two variables, where it was found that the use of a larger amount of alcohol in the process did not prove to be beneficial, already the addition of cosolvent played a positive role enabling reduction in the time and reaction temperature, since the condition of 275 º C was achieved a yield of 89.62%. / O presente trabalho propõe a produção de biodiesel pelo processo não catalítico utilizando etanol em condições pressurizadas em modo contínuo do óleo de Macaúba (Acrocomia aculeata), avaliando o efeito das variáveis de processo (temperatura, pressão, razão mássica óleo:álcool e adição de cossolvente) sobre a conversão da reação em termos de ésteres de ácidos graxos visando determinar as melhores condições experimentais. Vislumbrou-se também um estudo de modificações na condução da reação em condições pressurizadas, buscando diminuir as condições reacionais de temperatura e pressão. Os resultados obtidos demonstram que, no estudo referente a obtenção de melhores taxas de transferência de massa, a utilização de recheios de esferas de vidro apresentaram melhor desempenho. Através do planejamento Plackett Burman 12, verificou-se que as variáveis que apresentaram maior significância no processo foram a razão mássica (álcool:óleo) e a adição de cossolvente, além de que, observou-se que os resultados referentes a taxa de decomposição apresentaram-se satisfatórios (<5,0%). Com isso realizou-se um estudo cinético baseado nestas duas variáveis, onde verificou-se que a utilização de uma maior quantidade de álcool no processo não apresentou-se benéfico, já a adição de cossolvente desempenhou um papel positivo ao possibilitar a diminuição do tempo e temperatura de reação, uma vez que na condição de 275ºC houve um rendimento de 89,62%.