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Simulador semianal?tico para fluxo em reservat?rios homog?neos fechados utilizando a solu??o da fonte pontual aplicada ao m?todo de elementos de contornoAra?jo, Rodrigo Moreira 12 August 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-08-12 / Esta disserta??o apresenta um simulador semi-anal?tico de fluxo em reservat?rios homog?neos fechados atrav?s da aplica??o do m?todo de elementos de contorno (Boundary Element Method - BEM) utilizando a solu??o da fonte pontual em reservat?rio infinito. Este m?todo ? conhecido por prover vantagens valiosas sobre outros m?todos de discretiza??o de dom?nios, como a redu??o no esfor?o de discretiza??o quando comparado ao m?todo de elementos finitos. A implementa??o foi feita na linguagem de programa??o Python associada a bibliotecas amplamente testadas e utilizadas em aplica??es cient?ficas. Os resultados foram validados atrav?s de um simulador semi-anal?tico de funcionamento comprovado e demonstraram-se vi?veis para todos os cen?rios estudados. / Solving the problem of fluid flow inside closed reservoirs holds great importance for the oil industry as
it allows field managers to evaluate oil producing fields and supplies data to infer production and income. One of the most common ways to solve this problem is by using the Images Method, which models closed barriers as image wells, but requires excessive processing power as it depends on the convergence of sums of infinite series. As an alternative to the Images Method, this work presents a semi-analytical simulator for monophasic and laminar fluid flow on closed, homogeneous and isotropic reservoirs based on the Boundary Element Method (BEM) associated with the Green?s function for a point source in an infinite reservoir as the fundamental solution. This method has known advantages over other numerical methods including, mainly, the reduction on discretization efforts. This work applies the Python programming language associated to scientific libraries, thoroughly tested and applied on this area. The simulator was tested on 5 different scenarios (well on infinite reservoir, well on small and large reservoir, and well decentralized on 1 and 2 axis) and was validated through another semi-analytical simulator whose results were already thoroughly tested. On all scenarios, the simulator achieved correlation values of more than 95%.
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Pir?lise r?pida de capim-elefante sob diferentes atmosferas reativas em leito fluidizado e tratamento catal?tico do bio-?leo resultante / Elephant grass fast pyrolysis under different reactive atmospheres in fluidized bed reactors and product upgradingBezerra, M?rcio Barbalho Dantas 09 December 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-12-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Nos ?ltimos anos, devido ao esgotamento progressivo dos combust?veis f?sseis convencionais, fontes de energia renov?veis tem desempenhado papel importante na matriz energ?tica. Dentre tais fontes, a biomassa lignocelul?sica aparece como uma op??o vi?vel, dispon?vel e de relativamente f?cil cultivo, sem competir com a produ??o de alimentos. A pir?lise r?pida destaca-se como rota de transforma??o de biomassa em produtos de diferentes fases (gases, bio-?leo, carv?o e condensado pirol?tico) com aplica??es diversas.
Neste trabalho, bio-?leo foi produzido a partir do capim-elefante (Pennisetum Purpureum Schumach) em reatores de leito fluidizado com capacidades de 1,5 e 40 kg/h, sob diferentes atmosferas (ar, N2 e gases de reciclo da pir?lise), na temperatura de 500?C. No leito de 1,5 kg/h, conduziu-se a pir?lise sem e com a presen?a do catalisador HZSM-5, ambas sob N2. A pir?lise sem catalisador tamb?m foi realizada com reciclo (54, 74 e 85%) dos gases. No leito de 40 kg/h, conduziu-se a pir?lise sob atmosfera oxidativa moderada de ar (71% N2 e 21% O2) variando-se as configura??es da coluna de lavagem dos gases (sem trocador de calor,
com trocador simples, com trocador multi-passe) e da recircula??o de condensado (produtos leves) produto da rea??o de pir?lise. Por fim, os bio-?leos obtidos dos experimentos com reciclo dos gases no leito de 1,5 kg/h foram submetidos ? desoxigena??o em leito de lama em 5%Pt/C. Os resultados mostraram que o reciclo dos gases ocasionou um aumento no teor de carbono de 53,96% (na pir?lise sem reciclo) para 70,89% (na pir?lise com 74% de reciclo) e para 77,16% (na pir?lise com a HZMS-5 in situ). O teor de oxig?nio diminuiu
de 39,64% para 21,76%. O poder calor?fico superior (PCS) aumentou de 26,1 para 33,11 MJ/kg. Balan?os de massa mostraram que 5,4 a 6,15% da biomassa foi convertida em CH4, C2H4, C2H6 e C3H8 na pir?lise com reciclo dos gases. Todas as amostras de bio-?leos obtidas foram ricas em fen?is, com destaque para aquelas obtidas na atmosfera oxidativa. Os demais componentes e grupos funcionais majorit?rios no bio-?leo foram ?cido ac?tico, acetol, a??cares e cetonas. Baseado nos dados da din?mica da massa da biomassa no tempo um modelo cin?tico (biomassa produzindo bio-?leo + condensado, carv?o e gases) foi proposto e as equa??es diferenciais ordin?rias foram implementadas na linguagem FORTRAN com o objetivo de estimar constantes cin?ticas de velocidade da rea??o.
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Avalia??o do processo de obten??o da caju?na por resinas de troca i?nicaVidal, Rog?ria Helen Lima 11 March 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-03-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / A caju?na ? uma bebida refrescante, muito consumida e apreciada devido ao seu sabor caracter?stico, sendo este, levemente adstringente, isenta de turbidez devido ao baixo teor ou aus?ncia de taninos, obtida a partir do pseudofruto do cajueiro. Tradicionalmente, os taninos s?o removidos por t?cnicas n?o padronizadas e/ou rudimentares, diminuindo a qualidade do produto final. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo remover os taninos condensados do suco de caju atrav?s do processo de troca i?nica para se obter o suco de caju clarificado (caju?na). Para tal, foram utilizadas duas resinas de base forte, sendo uma macroporosa e outra do tipo gel. Estudos de equil?brio em batelada foram realizados e a partir deles foram avaliados os par?metros operacionais: temperatura (25 a 50 ?C), propor??o resina:suco (1:3, 1:6 e 1:9), velocidade de agita??o (50 e 122 rpm), mantendo o tempo de contato constante. Com base nos resultados, foi evidenciada uma condi??o otimizada, e a partir desta foi realizado o tratamento t?rmico para a obten??o da caju?na. Foram realizadas an?lises f?sico-qu?micas (pH, acidez, s?lidos sol?veis totais - SST) assim como an?lises das propriedades t?rmicas e reol?gicas da caju?na e de outros produtos oriundos do caju (n?ctar e polpa). Estudos em leito fixo (sistema cont?nuo) tamb?m foram realizados utilizando dois sistemas: solu??o padr?o (catequina + vitamina C + sacarose) e suco de caju. A modelagem do processo foi ainda realizada utilizando modelos de Langmuir, Freundlich, Sips, Toth e Radke-Prausnitz. Os resultados experimentais mostraram que a resina ani?nica macroporosa apresentou remo??o de taninos em torno de 80% nas condi??es otimizadas (30 ?C, 1:6, 122 rpm, 1 h). A caju?na obtida ap?s o processo de troca i?nica se apresentou l?mpida e transl?cida, com baixa adstring?ncia, acidez e SST (?Brix), conforme requerido pela legisla??o brasileira. A caracteriza??o f?sico-qu?mica da caju?na, n?ctar e polpa de caju se apresentou de acordo com a legisla??o brasileira. Para as propriedades t?rmicas, a caju?na apresentou menor densidade (? = 1,035 ? 0,005 g/cm3), e maiores valores de condutividade t?rmica (k = 0,58 ? 0,02 W/m ?C), difusividade t?rmica (? = 1,44 ? 0,02 ? 10 -7 m2/s) e calor espec?fico (Cp = 3834 ?109 kJ/kg ?C), quando comparado com os outros produtos do caju. Estudos reol?gicos mostraram que a caju?na se comportou como um fluido n?o newtoniano e apresentou um comportamento dilatante em todas as temperaturas avaliadas, e que o modelo de Ostwald-de-Waelle foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais para a caju?na. Atrav?s dos estudos em leito fixo foi poss?vel observar que a vitamina C e a sacarose n?o apresentaram influ?ncia na remo??o da catequina pela resina macroporosa. Em rela??o ao suco de caju, mesmo que estes sucos tenham apresentado diferen?as na quantidade de taninos iniciais, suco 1 (15 ? 1 mg/100 g) e suco 2 (115 ? 1 mg/100 g) antes da passagem pelo leito fixo, os resultados mostraram que ? poss?vel se obter um suco completamente clarificado com o processo em coluna de troca i?nica, apresentando-se como uma boa alternativa para a obten??o da caju?na. Dentre os modelos avaliados, Sips, Freundlich e Radke-Prausnitz apresentaram os melhores ajustes com elevado R2 (0,9999; 0,9982; 0,9979, respectivamente), sendo o modelo de Sips o que apresentou melhor ajuste aos dados experimentais. Assim, observou-se que a utiliza??o de resina de troca i?nica macroporosa de base forte se mostrou vi?vel, sendo uma importante alternativa para a produ??o da caju?na. / The caju?na is a refreshing drink, very consumed and appreciated because of its characteristic flavor, which is slightly astringent, free of turbidity due to the low level or absence of tannins, obtained from the cashew apple. Traditionally, the tannins are removed by non-standardized and/or rudimentary techniques, thus reducing the quality of the final product. Thus, this study aimed to remove the cashew apple juice tannins through the ion exchange process for obtaining the clarified cashew apple juice (caju?na). For that, two strong base resins were used, and a macroporous and other gel type. Equilibrium studies were carried out in batch and from them were evaluated operating parameters: temperature (25 to 50 ?C), the resin ratio:juice (1:3, 1:6 and 1:9), stirring speed (50 and 122 rpm), maintaining the contact time constant. Based on the results, the optimized conditions were observed and from that heat treatment was conducted to obtain the caju?na. Were carried out physical and chemical analysis (pH, acidity, soluble solids - SST) as well as analysis of thermal and rheological properties of caju?na and other products from cashew (nectar and pulp). Studies in fixed bed (continuous system) were also performed using two systems: standard solution (catechin + vitamin C + sucrose) and cashew apple juice. The modeling of the process has been carried out using Langmuir, Freundlich, Sips, Toth and Radke-Prausnitz models. The experimental results showed that the macroporous anionic resin presented a removal of tannins around 80% in optimal conditions (30 ?C, 1:6, 122 rpm, 1 h). The caju?na obtained after the ion exchange process was clear and translucent, with low astringency, acidity and soluble solids (?Brix), according to Brazilian legislation. The physicochemical characterization for caju?na, nectar and cashew pulp presented in accordance with Brazilian legislation. For the thermal properties, the caju?na showed lower density (? = 1.035 ? 0.005 g / cm3), and higher thermal conductivity values (k = 0.58 ? 0.02 W/m ?C), thermal diffusivity (? = 1.44 ? 0.02 ? 10 -7 m2/s) and specific heat (Cp = 3834 ? 109 kJ/kg ?C) when compared with the other cashew products. Rheological studies showed that caju?na behaved like a non-Newtonian fluid and presented a dilatant behavior at all tested temperatures, and that the Ostwald-de-Waelle model was the best fit to the experimental data for caju?na. Through the fixed bed of studies it was observed that vitamin C and sucrose showed no influence on the removal of catechin by macroporous resin. Regarding the cashew apple juice, even if these juices have shown differences in the amount of initial tannins, juice 1 (15 ? 1 mg/100g) and juice 2 (115 ? 1 mg/100 g) before passing through the fixed bed, the results showed that it is possible to obtain a completely clarified juice with the process of ion exchange column, presenting itself as a good alternative for obtaining the caju?na. Among the models evaluated, Sips, Freundlich and Radke-Prausnitz presented the best fitting with high R2 (0.9999; 0.9982; 0.9979, respectively), the Sips model presented the best fit to the experimental data. Thus, it was observed that the use of ion exchange resin strong base macroporous proved to be viable, being an important alternative for the production of caju?na.
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Pitanga (Eugenia uniflora) desidratada por atomiza??o e liofiliza??o: Caracter?sticas f?sico-qu?micas, compostos bioativos e efeito sobre longevidade, estresse oxidativo e neurotoxicidade induzida em modelos in vivo Caenorhabditis elegansBorges, Katia Cristina 09 March 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-03-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Considerado um dos pa?ses com a maior biodiversidade, o Brasil det?m mais de 100.000 mil esp?cies de plantas distribu?das em diferentes biomas, incluindo uma diversidade de frutas tropicais e ex?ticas. Muitas delas ganharam popularidade e atingiram os mercados interno e externo, entretanto uma fra??o permanece pouco estudada. Dentre elas est? a pitanga (Eugenia uniflora), fruta tropical cultivada no Nordeste com sabor, aroma e apar?ncia apreciados, com consider?vel teor de vitamina A e C, al?m de subst?ncias biologicamente ativas, principalmente compostos fen?licos. Contudo, a disponibilidade do fruto apenas em determinadas esta??es do ano e sua alta perecibilidade, dificulta a conserva??o e armazenamento da fruta in natura. Assim, o presente trabalho avaliou a aplica??o de dois processos de secagem (spray drying e liofiliza??o) em duas variedades de pitanga (Eugenia uniflora), visando ? obten??o de um produto com aplica??o funcional. Foram determinadas as caracter?sticas f?sico-qu?micas (composi??o, cor, solubilidade e higroscopicidade), compostos bioativos (compostos fen?licos totais, carotenoides, antocianinas e ?cido asc?rbico), perfil fen?lico (flavonoides, ?cidos fen?licos, proantocianidinas e ?cido el?gico), funcionalidade in vitro (atividades antioxidante, antienzim?tica e antimicrobiana). Tamb?m foi avaliada a funcionalidade in vivo, utilizando o nematoide C. elegans como modelo para investiga??o da longevidade, estresse oxidativo e doen?as neurodegenerativas (Alzheimer e Parkinson). A pesquisa apresenta dados in?ditos sobre a potencialidade funcional e neuroprotetora dessa fruta tropical da biodiversidade brasileira, ainda pouco estudada. / Considerado um dos pa?ses com a maior biodiversidade, o Brasil det?m mais de 100.000 mil esp?cies de plantas distribu?das em diferentes biomas, incluindo uma diversidade de frutas tropicais e ex?ticas. Muitas delas ganharam popularidade e atingiram os mercados interno e externo, entretanto uma fra??o permanece pouco estudada. Dentre elas est? a pitanga (Eugenia uniflora), fruta tropical cultivada no Nordeste com sabor, aroma e apar?ncia apreciados, com consider?vel teor de vitamina A e C, al?m de subst?ncias biologicamente ativas, principalmente compostos fen?licos. Contudo, a disponibilidade do fruto apenas em determinadas esta??es do ano e sua alta perecibilidade, dificulta a conserva??o e armazenamento da fruta in natura. Assim, o presente trabalho avaliou a aplica??o de dois processos de secagem (spray drying e liofiliza??o) em duas variedades de pitanga (Eugenia uniflora), visando ? obten??o de um produto com aplica??o funcional. Foram determinadas as caracter?sticas f?sico-qu?micas (composi??o, cor, solubilidade e higroscopicidade), compostos bioativos (compostos fen?licos totais, carotenoides, antocianinas e ?cido asc?rbico), perfil fen?lico (flavonoides, ?cidos fen?licos, proantocianidinas e ?cido el?gico), funcionalidade in vitro (atividades antioxidante, antienzim?tica e antimicrobiana). Tamb?m foi avaliada a funcionalidade in vivo, utilizando o nematoide C. elegans como modelo para investiga??o da longevidade, estresse oxidativo e doen?as neurodegenerativas (Alzheimer e Parkinson). A pesquisa apresenta dados in?ditos sobre a potencialidade funcional e neuroprotetora dessa fruta tropical da biodiversidade brasileira, ainda pouco estudada.
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Solubilidade de cloreto de c?lcio em misturas de ?gua e monoetileno glicol pelo m?todo anal?tico via densidade / Calcium chloride solubility in aqueous mixtures of ethylene glycol by the analytical method via densitySilva, I?da Let?cia Mendes 09 November 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-11-09 / Dentro do universo da ind?stria petrol?fera, a forma??o de hidratos se apresenta
como um dos grandes empecilhos atrelados a po?os produtores de g?s. Uma das t?cnicas
utilizadas para evitar a forma??o de hidratos, ? a utiliza??o de compostos inibidores,
destacando-se entre esses o monoetilenoglicol (MEG), sendo este injetado na cabe?a dos
po?os produtores. No entanto, ao retornar ? superf?cie a corrente de MEG carreia tanto
sedimentos como ?gua, advindos das forma??es dos po?os. Dessa forma, a regenera??o do
MEG se faz necess?ria para a rentabilidade do processo. A regenera??o do MEG envolve
etapas de pr?-tratamento, remo??o de sais e remo??o de ?gua. A fim de otimizar as condi??es
operacionais, este trabalho se prop?s a determinar a solubilidade especificamente do sal
cloreto de c?lcio em misturas de ?gua e MEG, ?s temperaturas de 25 e 50?C. A metodologia
proposta foi a anal?tica e teve por intuito obter dados de solubilidade por meio de aferi??o de
grandezas indiretas, sendo elas, densidade e condutividade. Sendo assim, as an?lises
desenvolvidas nesse trabalho foram, principalmente, densimetria, condutimetria, e, al?m
delas, termogravimetria e titula??o volum?trica de Karl Fischer, utilizadas para a
determina??o do teor de ?gua apresentado pelos reagentes. Atrav?s das curvas elaboradas de
densidade e condutividade versus concentra??o de cloreto de c?lcio, percebeu-se um
comportamento monot?nico da grandeza densidade em rela??o ? concentra??o de sal,
enquanto a condutividade apresentou comportamento n?o-monot?nico. Nos experimentos de
solubilidade foram coletadas amostras que permitiram determinar a concentra??o a partir dos
dados de densidade, grandeza mais adequada para este fim. Foram obtidas isotermas a 25 e
50?C de solubilidade versus concentra??o de MEG na mistura de solventes. A an?lise das
isotermas permite observar que o efeito salting-out, provocado pela presen?a do MEG no
solvente, ? pouco significativo at? a concentra??o m?dia de 33% m?ssico de MEG livre de
sal. No entanto, ap?s esta zona de concentra??o ? percept?vel uma significativa altera??o na
inclina??o de ambas as isotermas, e a diminui??o da solubilidade passa a ser mais acentuada.
Em rela??o ao aumento de temperatura, a solubilidade do cloreto de c?lcio apresenta efeito
positivo. A equa??o de Setchenov e o modelo UNIQUAC+DH, juntamente com os dados
termoqu?micos, foram aplicados para descrever os dados experimentais. Na abordagem com
UNIQUAC+DH n?o foi considerada a altera??o na fase s?lida formada com a concentra??o
de MEG atrav?s dos dados termoqu?micos. Por outro lado, semelhantemente a Setchenov,
foram estimados dois conjuntos de par?metros para cada isoterma, considerado cada fase
s?lida distinta. A descri??o dos dados pela modelo UNIQUAC+DH resultou pr?xima da
incerteza experimental, i.e., em m?dia para a solubilidade do cloreto de c?lcio 2,00 %. / In the oil and gas industry, hydrates formation is one of the issues related to the
natural gas production. One of the most employed techniques to avoid hydrates formation is
the injection of inhibitors compounds, like the monoethylene glycol (MEG) into the well.
However, MEG stream returns to the surface impregnated with water and many salts coming
from the rock sediments. Then, MEG must be regenerated to assure process environmental
and economic viability. In order to optimize the operationals conditions of the reclamation
process, this work aimed to determine the solubility of the calcium chloride in aqueous
mixtures of MEG, in the temperatures of 25 and 50?C. The proposed methodology is
analytical and applies indirect properties, density and conductivity, to determine solubility
data. Therefore, the main data were obtained from densimetry, conductimetry, and beyond
them, thermogravimetry and Karl Fischer titration to verify purity and moisture content.
Observing the developed curves of density and conductivity versus calcium chloride
concentration, it was detected the monotone and linear behavior for the density as function of
the salt concentration. However, for the conductivity, it was observed a no-monotone and
non-linear behavior. Thus, in order to determine solubility data, samples were evaluated with
the aid of concentration versus density calibration data. The developed isotherms illustrate the
calcium chloride solubility versus MEG concentration behavior. The isotherms have
demonstrated the slight relevance of the salting-out effect, caused by the MEG presence in the
solvent, until an average concentration of 33% MEG (salt-free). From that point, there are
changes in the inclination of both isotherms and the solubility decreases more pronouncedly.
In terms of the temperature increase, the calcium chloride solubility showed a positive effect.
Setchenov equation and UNIQUAC+DH model were applied to describe the experimental
data. In the UNIQUAC approach, it was not considered the change in the solid phase
expressed by the corresponding thermochemical data due to MEG concentration. In the other
hand, similarly to Setchenov correlation, two set of parameters were estimated for each
isotherm, considering each solid phase formed. The description provided by the
UNIQUAC+DH resulted closed to the experimental uncertainty, i.e., in average 2,00 % for
the calcium chloride solubility.
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Combust?veis base diesel microemulsionados com glicerina: formula??o e avalia??o de desempenhoUch?a, Igor Micael Alves 25 August 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-08-25 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A crescente utiliza??o dos combust?veis f?sseis como fonte de energia e o aumento da frota de ve?culos no mundo, tem aumentado ?s emiss?es de poluentes atmosf?ricos como COx, NOx, SOx e fuligem. A press?o dos ?rg?os ambientais para a utiliza??o de fontes de energias renov?veis ou de menor potencial poluidor se torna cada vez mais constante em todos os pa?ses. Os biocombust?veis, em especial o biodiesel, surgem como alternativas energ?ticas, sendo eles fontes renov?veis, biodegrad?veis e com queima mais limpa que os combust?veis minerais. A problem?tica da produ??o do biodiesel ? a gera??o da glicerina, que cria problemas de estocagem e destino final deste subproduto. Diante desse contexto, este trabalho aborda a formula??o e caracteriza??o de um combust?vel base diesel microemulsionado com glicerina, com o objetivo do aproveitamento energ?tico bem como a redu??o das emiss?es de poluentes quando comparado com a queima do diesel mineral em um motor de combust?o interna. Para a formula??o dos combust?veis, foram elaborados estudos estat?sticos do tipo 23 com duplicata no ponto central onde as vari?veis independentes estudadas foram: Massa dos tensoativos (Mt), propor??o entre tensoativos (Prop) e concentra??o da solu??o de glicerina (Sol%). A resposta observada no processo foi ? porcentagem m?ssica da solu??o de glicerina (%m?ssica) suportada pelo diesel mineral, antes do ponto de turbidez. Obtivemos um modelo matem?tico significativo e preditivo al?m das superf?cies de respostas com pontos de ?timo do processo. Caracterizamos as formula??es segundo comportamento reol?gico, onde percebemos que a viscosidade cinem?tica n?o apresentou grande varia??o e obtivemos o modelo de Herschel Buckley como o que melhor se ajusta aos valores experimentais. No estudo tribol?gico as formula??es preparadas com solu??o de 15% de glicerina apresentaram perfil de forma??o filme de 100% no tempo de 5 segundos e coeficiente de atrito de 0,1; comportamento id?ntico ao diesel mineral. Na an?lise da tens?o superficial, a formula??o com maior adi??o de massa de tensoativo e solu??o de glicerina obteve valores de m?dia de tens?o superficial de 31,96 mN/m e m?dia de ?ngulo de molhabilidade de 7,25? j? a formula??o com menor adi??o obteve m?dia de tens?o superficial de 32,55 mN/m e m?dia de ?ngulo de molhabilidade de 7,03? comprovando que a adi??o das esp?cies n?o alterou essas propriedades. As microemuls?es elaboradas apresentaram estabilidade de mais de 17 semanas, quando deixadas em repouso. / A crescente utiliza??o dos combust?veis f?sseis como fonte de energia e o aumento da frota de ve?culos no mundo, tem aumentado ?s emiss?es de poluentes atmosf?ricos como COx, NOx, SOx e fuligem. A press?o dos ?rg?os ambientais para a utiliza??o de fontes de energias renov?veis ou de menor potencial poluidor se torna cada vez mais constante em todos os pa?ses. Os biocombust?veis, em especial o biodiesel, surgem como alternativas energ?ticas, sendo eles fontes renov?veis, biodegrad?veis e com queima mais limpa que os combust?veis minerais. A problem?tica da produ??o do biodiesel ? a gera??o da glicerina, que cria problemas de estocagem e destino final deste subproduto. Diante desse contexto, este trabalho aborda a formula??o e caracteriza??o de um combust?vel base diesel microemulsionado com glicerina, com o objetivo do aproveitamento energ?tico bem como a redu??o das emiss?es de poluentes quando comparado com a queima do diesel mineral em um motor de combust?o interna. Para a formula??o dos combust?veis, foram elaborados estudos estat?sticos do tipo 23 com duplicata no ponto central onde as vari?veis independentes estudadas foram: Massa dos tensoativos (Mt), propor??o entre tensoativos (Prop) e concentra??o da solu??o de glicerina (Sol%). A resposta observada no processo foi ? porcentagem m?ssica da solu??o de glicerina (%m?ssica) suportada pelo diesel mineral, antes do ponto de turbidez. Obtivemos um modelo matem?tico significativo e preditivo al?m das superf?cies de respostas com pontos de ?timo do processo. Caracterizamos as formula??es segundo comportamento reol?gico, onde percebemos que a viscosidade cinem?tica n?o apresentou grande varia??o e obtivemos o modelo de Herschel Buckley como o que melhor se ajusta aos valores experimentais. No estudo tribol?gico as formula??es preparadas com solu??o de 15% de glicerina apresentaram perfil de forma??o filme de 100% no tempo de 5 segundos e coeficiente de atrito de 0,1; comportamento id?ntico ao diesel mineral. Na an?lise da tens?o superficial, a formula??o com maior adi??o de massa de tensoativo e solu??o de glicerina obteve valores de m?dia de tens?o superficial de 31,96 mN/m e m?dia de ?ngulo de molhabilidade de 7,25? j? a formula??o com menor adi??o obteve m?dia de tens?o superficial de 32,55 mN/m e m?dia de ?ngulo de molhabilidade de 7,03? comprovando que a adi??o das esp?cies n?o alterou essas propriedades. As microemuls?es elaboradas apresentaram estabilidade de mais de 17 semanas, quando deixadas em repouso.
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Separa??o de fases de fluidos de perfura??o utilizando tensoativosLeal, Marina de Souto 03 July 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-07-03 / Res?duos de fluido de perfura??o constituem um dos principais poluentes produzidos na explora??o e desenvolvimento de campos de petr?leo e g?s. S?lidos coloidais ultrafinos presentes na forma??o s?o incorporados ao fluido durante a perfura??o interferindo na sua reologia e consequentemente no seu desempenho, o que com o tempo leva ao seu descarte. Se eliminados indevidamente, os fluidos de perfura??o certamente poluir?o o ambiente local, o que resultar? em perdas inestim?veis, por sua vez, o desenvolvimento da ind?stria do petr?leo ir? ser restringido pela polui??o ambiental. O alto consumo de ?gua utilizada em plantas de processo juntamente com a escassez de ?gua, tem motivado a ind?stria a reutilizar suas ?guas residuais. Desta forma, neste trabalho realizou-se um estudo sobre separa??o de fases s?lido-l?quido em res?duos de fluidos de perfura??o base ?gua, visando a reutiliza??o da ?gua presente no fluido depois de terminado sua vida ?til na perfura??o de po?os. Para isso, foram testados os tensoativos n?o-i?nicos nonilfenol etoxilado e ?lcool laur?lico etoxilado, de diferentes graus de etoxila??o; o ani?nico dodecil sulfato de s?dio (SDS) e o cati?nico Brometo de cetiltrimetilam?nio (CTAB), afim de verificar a influ?ncia das cargas e do grau de etoxila??o na separa??o de fases em dois fluidos de perfura??o base ?gua coletados diretamente nos campos de perfura??o de po?os de petr?leo. Os fluidos foram aditivados com 1% de tensoativo, e em seguida submetidos ? um processo de centr?fuga??o. A partir dos resultados, foi realizado um planejamento experimental 22 , tendo como vari?veis a rota??o da centr?fuga e o tempo de centr?fuga??o, visando otimizar o processo de separa??o. Ap?s otimiza??o do processo de separa??o, foi feita a caracteriza??o f?sico-qu?mica da ?gua separada obtida. O tensoativo n?o-i?nico nonilfenol etoxilado com grau de etoxila??o 6 foi o que forneceu maior percentual de ?gua separada dentre os tensoativos utilizados nos fluidos de perfura??o estudados. Com as an?lises dos resultados de caracteriza??o da ?gua separada concluiu-se que a ?gua recuperada utilizando tensoativo est? apta para ser reutilizada na prepara??o de novos fluidos. / Res?duos de fluido de perfura??o constituem um dos principais poluentes produzidos na explora??o e desenvolvimento de campos de petr?leo e g?s. S?lidos coloidais ultrafinos presentes na forma??o s?o incorporados ao fluido durante a perfura??o interferindo na sua reologia e consequentemente no seu desempenho, o que com o tempo leva ao seu descarte. Se eliminados indevidamente, os fluidos de perfura??o certamente poluir?o o ambiente local, o que resultar? em perdas inestim?veis, por sua vez, o desenvolvimento da ind?stria do petr?leo ir? ser restringido pela polui??o ambiental. O alto consumo de ?gua utilizada em plantas de processo juntamente com a escassez de ?gua, tem motivado a ind?stria a reutilizar suas ?guas residuais. Desta forma, neste trabalho realizou-se um estudo sobre separa??o de fases s?lido-l?quido em res?duos de fluidos de perfura??o base ?gua, visando a reutiliza??o da ?gua presente no fluido depois de terminado sua vida ?til na perfura??o de po?os. Para isso, foram testados os tensoativos n?o-i?nicos nonilfenol etoxilado e ?lcool laur?lico etoxilado, de diferentes graus de etoxila??o; o ani?nico dodecil sulfato de s?dio (SDS) e o cati?nico Brometo de cetiltrimetilam?nio (CTAB), afim de verificar a influ?ncia das cargas e do grau de etoxila??o na separa??o de fases em dois fluidos de perfura??o base ?gua coletados diretamente nos campos de perfura??o de po?os de petr?leo. Os fluidos foram aditivados com 1% de tensoativo, e em seguida submetidos ? um processo de centr?fuga??o. A partir dos resultados, foi realizado um planejamento experimental 22 , tendo como vari?veis a rota??o da centr?fuga e o tempo de centr?fuga??o, visando otimizar o processo de separa??o. Ap?s otimiza??o do processo de separa??o, foi feita a caracteriza??o f?sico-qu?mica da ?gua separada obtida. O tensoativo n?o-i?nico nonilfenol etoxilado com grau de etoxila??o 6 foi o que forneceu maior percentual de ?gua separada dentre os tensoativos utilizados nos fluidos de perfura??o estudados. Com as an?lises dos resultados de caracteriza??o da ?gua separada concluiu-se que a ?gua recuperada utilizando tensoativo est? apta para ser reutilizada na prepara??o de novos fluidos.
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Influ?ncia do leito de inertes em reator tubular para produ??o de biodiesel a partir de ?leo de soja e etanol supercr?tico / Influence of inert in a tubular reactor for biodiesl production from soybean oil and supercritical ethanolRebou?as, ?rica Guedes 16 December 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-12-16 / A partir das limita??es nas fontes de energia, principalmente aos derivados de petr?leo, surge o biodiesel que ? produzido por rotas tradicionais e consolidadas, como a transesterifica??o, empregando aquecimento convencional e cat?lise homog?nea. Na busca por novas tecnologias de produ??o de biodiesel, os processos utilizando ?lcool em condi??es supercr?ticas t?m sido amplamente investigados. E a import?ncia de uma opera??o cont?nua tem levado a alguns estudos de produ??o de biodiesel em meio supercr?tico utilizando reatores tubulares. O presente trabalho tem o objetivo de investigar o emprego de leito de inertes (vidro) em um reator tubular para produ??o de biodiesel a partir de ?leo de soja com etanol pressurizado. A partir de um planejamento experimental, foram analisados os efeitos da temperatura (300, 350 e 400?C), da vaz?o volum?trica de alimenta??o dos reagentes (0,5 e 1 mL/min) e da porosidade do leito (0,42, 0,38 e 0,32) nas condi??es de 15 MPa e raz?o molar ?leo:etanol 1:40 sobre o teor em ?steres. Al?m disso, foi analisado o efeito da raz?o molar ?leo:etanol, e para isso foram conduzidas corridas experimentais a 350?C, 15 MPa e porosidade de 0,38 nas vaz?es de 0,3; 0,5; e 1 mL/min, em diferentes raz?es molares (1:10 ? 1:70). Em geral, os resultados indicaram um efeito positivo da temperatura sobre o teor em ?steres, devido a maior solubilidade do ?leo no ?lcool, nestas condi??es. Outro resultado interessante, foi o efeito combinado da vaz?o e da porosidade sobre tempo de resid?ncia, maximizando a transfer?ncia de massa e a miscibilidade entre as fases, possibilitando o avan?o da rea??o em baixos tempos. O melhor resultado em teor de ?steres (98,99%) foi alcan?ado ap?s 5,44 min de rea??o, nas condi??es de 400?C, 15MPa, raz?o molar ?leo de soja:etanol 1:40, vaz?o de alimenta??o de 0,5 mL/min, e porosidade de 0,32. / From the limitations of energy sources, mostly oil derivatives, biodiesel, traditionally produced comes with well-established routes of production such as the transesterification, using conventional heating and homogeneous catalysis. In the search for new technologies in the production of biodiesel, the methods that use alcohol in supercritical conditions have been widely investigated. The importance of continuous operation has taken to some studies of biodiesel production in supercritical method using tubular reactors. The following project has aims to investigate the use of inert (glass) in a tubular bed reactor for the production of biodiesel from soybean oil with pressurized. The effects of the temperature (300, 350 and 400?C), the volumetric flow rate of the reagents (0,5 and 1 mL/min), bed porosity (0.42, 0.38 and 0.32) under the conditions of 15 MPa and molar ratio oil: ethanol 1:40 on the esters conversion of the reaction were analyzed. In addition, the effect of the oil: ethanol molar ratio was analyzed, and for this, experimental runs were conducted at 350?C, 15 MPa and porosity of 0.38 at flow rates of 0.3; 0.5; and 1 mL/min, in different molar ratios (1:10 - 1:70). In general, the results indicated a positive effect of temperature on the ester content, due to the higher solubility of the oil in the alcohol under these conditions. Another interesting result was the combined effect of flow rate and porosity on residence time, maximizing the mass transfer and the miscibility between the phases, allowing the advance of the reaction at low times. The best result (98.99%) were achieved after 8 min of reaction under the conditions of 400?C, 15 MPa, molar ratio soybean oil: ethanol 1:40, flow rate of 0.5 mL/min, and porosity of 0.32.
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Sensoriamento remoto em suporte ao mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL) em manguezais do litoral setentrional do Rio Grande do Norte, BrasilCosta, Bruno Cesar Pereira da 18 November 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-11-18 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / As imagens de sat?lites t?m sido utilizadas para mapear, monitorar e quantificar a qualidade dos recursos naturais. O mapeamento detalhado da vegeta??o de mangue ? uma demanda crescente por se tratar de um valoroso instrumento de conhecimento, manuten??o e gest?o do ecossistema manguezal em rela??o ?s modifica??es provocadas pelas atua??es antr?picas e/ou naturais, frente ?s mudan?as globais. Este trabalho combinou dados multiespectrais da regi?o do vis?vel e infravermelho pr?ximo do sistema LANDSAT-8 com dados monoespectrais do RADARSAT-2, aliado a dados hiperespectrais de espectrorradiometria e ?ndice de Vegeta??o na segmenta??o e classifica??o de alguns manguezais no Nordeste do Brasil, levando em considera??o a diversidade de ambientes presentes na ?rea total do estudo. Como resultado final do processo de segmenta??o e classifica??o, calculamos que os manguezais da ?rea estudada ocupam ?rea total de aproximadamente 5.392 ha. A esp?cie R. mangle ? a esp?cie dominante, totalizando uma ?rea de 3.350 ha, representando 62,13% da ?rea total, deste total cerca de 2.861 ha s?o ocupados pela R. mangle I (porte e adensamento convencional), representando 53,06% da ?rea total; 489 ha pela condi??o fitoestrutural R. mangle II (porte baixo e bastante adensado), cerca de 9,07% da ?rea total; regi?es mistas de esp?cies ou de transi??o entre elas ocupam ?rea de 1.092 ha, cerca de 20,25% da ?rea total, seguida da esp?cie A. schaueriana ocupando uma ?rea de 950 ha, cerca de 17,62% da ?rea total. Este estudo atendeu ?s expectativas em obter uma maior efici?ncia no levantamento espacial com alta acur?cia para o monitoramento da qualidade desse ecossistema altamente sens?vel ?s altera??es ambientais: como subs?dio ? sua preserva??o e transforma??o em um Projeto de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo. Para tal, foi realizada a estimativa de CO2 aprisionado nas florestas de mangue pertencentes a Reserva de Desenvolvimento Sustent?vel Estadual Ponta do Tubar?o (RDSEPT) por meio de M?todo Indireto n?o destrutivo. As estimativas totais das m?dias de CO2 aprisionado em cada hectare ocupado pela esp?cie R. mangle ? de 39,93 t, L. schaueriana ? de 28,47 t e as regi?es de esp?cies mistas ? de 34,20 t. Estima-se que a quantifica??o total de CO2 aprisionado na RDSEPT seja 17.156,51 t. Mediante os valores obtidos, percebemos que o manguezal da RDSEPT de maneira geral possui um grande potencial de gerar biomassa e consequentemente aprisionar CO2. Podendo gerar uma valiosa oportunidade financeira, justificando a preserva??o deste ecossistema. / The satellite images have been used to map, monitor and quantify the quality of natural resource. The detailed mapping of mangrove vegetation is an increasing demand because it is a valorous Valorous instrument of knowledge, maintenance and management of the mangrove ecosystem in relation to changes caused by anthropic actions and/or natural activities to global changes. This work combined multispectral data from the visible and near infrared of the LANDSAT-8 system with Monospectral data from RADARSAT-2, combined with hyperspectral data of the spectroradiometry and Vegetation Index in the segmentation and classification of some mangroves in the Northeast of Brazil, taking into account the diversity of environments present in the total area of the study. As the final result of the segmentation and classification process, we calculate that the mangroves in the study area occupy a total area of approximately 5.392ha. The species R. mangle is the dominant species, totaling an area of 3,350 ha, representing 62.13% of the total area, of this total about 2,861 ha are occupied by R. mangle I (size and conventional densification), representing 53.06% of the total area; 489 ha for structural phyto condition R. mangle II (short stature and very dense), about 9.07% of the total area; mixed regions of species or transition between them occupy area of 1092 ha, about 20.25% of total area, then the specie A. schaueriana occupying an area of 950 ha, about 17.62% of the total area. This study met the expectations to get the greater efficiency in the spatial lifting for monitoring the quality of this highly sensitive ecosystem on the environmental changes: as support their preservation and transformation into a Clean Development Mechanism Project. For such, was made the estimation of trapped CO2 in mangrove forests belonging to Reserva de Desenvolvimento Sustent?vel Estadual Ponta do Tubar?o (RDSEPT) by Indirect Method nondestructive. The total estimates on the mean of trapped CO2 in each hectare occupied by the species R. mangle is 39.93t, L. schaueriana is 28.47t and the regions of mixed species is 34.20t. It is estimated that the total quantification of trapped CO2 in the RDSEPT is 17156.51t. By the obtained values, we realized that the values of mangrove in the RDSEPT in general have a great potential to generate biomass and consequently imprison CO2. It is able to generate a valuable financial opportunity, justifying the preservation of this ecosystem.
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Microencapsula??o de fisetina em c?lulas de levedura (saccharomyces cerevisiae) atrav?s de choque osm?ticoC?mara J?nior, Antonio de Anchieta 07 October 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-10-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Mol?culas bioativas tais como flavonoides, antioxidantes e vitaminas podem ser incorporadas a produtos aliment?cios com apelo funcional. No entanto, flavonoides lipossol?veis como a fisetina possuem biodisponibilidade reduzida quando submetidos ao pH do trato gastrointestinal humano. Nesse caso, a microencapsula??o desse tipo de bioativo em c?lulas de levedura Saccharomyces cerevisiae atrav?s de choque osm?tico ? uma estrat?gia promissora para proteger e transportar essas subst?ncias in vivo. Contudo, at? o presente n?o havia sido relatado estudo quantitativo sobre esse processo. Desse modo, este trabalho avaliou a efici?ncia do processo de encapsula??o (EE) e o teor de fisetina internalizada (FI) nas c?lulas da levedura atrav?s de dois m?todos de quantifica??o: (1) cromatografia l?quida de alta efici?ncia (CLAE) e (2) espectrofotometria UV-Vis?vel. Os par?metros operacionais foram determinados por meio do delineamento composto central rotacional 23. As vari?veis analisadas foram a concentra??o de fisetina (C), a press?o osm?tica de desidrata??o (P) e a temperatura do processo (T). A caracteriza??o das c?lulas foi realizada atrav?s de microscopia confocal a laser (MCL), microscopia eletr?nica de varredura (MEV) e viabilidade celular. Os melhores resultados foram obtidos pelo m?todo 2 nas condi??es dos pontos centrais (C = 2,00 mg.mL-1, P = 30 MPa e T = 25 ?C), onde a EE = 33,30 % e teor de FI = 1,20 mg. Os ensaios de MCL mostraram que a etapa de lavagem com etanol, indispens?vel no m?todo 1, influenciou negativamente a EE e o teor de FI. As imagens em alta resolu??o capturadas pela MEV mostraram que o choque osm?tico n?o afetou a estrutura encapsulante do envelope celular da levedura. A manuten??o das c?lulas em solu??es com P ? 30 MPa reduziu ligeiramente a viabilidade celular (84 % vi?veis) e a compara??o com a amostra controle n?o mostrou diferen?a significativa (p.< 0,05). Os resultados encontrados demonstram o forte potencial do uso das leveduras como matrizes encapsulantes para componentes bioativos sens?veis. Estes resultados demonstram que essa t?cnica pode ser aplicada com sucesso na produ??o de produtos aliment?cios com alto teor de compostos bioativos. / Mol?culas bioativas tais como flavonoides, antioxidantes e vitaminas podem ser incorporadas a produtos aliment?cios com apelo funcional. No entanto, flavonoides lipossol?veis como a fisetina possuem biodisponibilidade reduzida quando submetidos ao pH do trato gastrointestinal humano. Nesse caso, a microencapsula??o desse tipo de bioativo em c?lulas de levedura Saccharomyces cerevisiae atrav?s de choque osm?tico ? uma estrat?gia promissora para proteger e transportar essas subst?ncias in vivo. Contudo, at? o presente n?o havia sido relatado estudo quantitativo sobre esse processo. Desse modo, este trabalho avaliou a efici?ncia do processo de encapsula??o (EE) e o teor de fisetina internalizada (FI) nas c?lulas da levedura atrav?s de dois m?todos de quantifica??o: (1) cromatografia l?quida de alta efici?ncia (CLAE) e (2) espectrofotometria UV-Vis?vel. Os par?metros operacionais foram determinados por meio do delineamento composto central rotacional 23. As vari?veis analisadas foram a concentra??o de fisetina (C), a press?o osm?tica de desidrata??o (P) e a temperatura do processo (T). A caracteriza??o das c?lulas foi realizada atrav?s de microscopia confocal a laser (MCL), microscopia eletr?nica de varredura (MEV) e viabilidade celular. Os melhores resultados foram obtidos pelo m?todo 2 nas condi??es dos pontos centrais (C = 2,00 mg.mL-1, P = 30 MPa e T = 25 ?C), onde a EE = 33,30 % e teor de FI = 1,20 mg. Os ensaios de MCL mostraram que a etapa de lavagem com etanol, indispens?vel no m?todo 1, influenciou negativamente a EE e o teor de FI. As imagens em alta resolu??o capturadas pela MEV mostraram que o choque osm?tico n?o afetou a estrutura encapsulante do envelope celular da levedura. A manuten??o das c?lulas em solu??es com P ? 30 MPa reduziu ligeiramente a viabilidade celular (84 % vi?veis) e a compara??o com a amostra controle n?o mostrou diferen?a significativa (p.< 0,05). Os resultados encontrados demonstram o forte potencial do uso das leveduras como matrizes encapsulantes para componentes bioativos sens?veis. Estes resultados demonstram que essa t?cnica pode ser aplicada com sucesso na produ??o de produtos aliment?cios com alto teor de compostos bioativos.
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