Orientador: Ana Maria Canesqui / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-17T02:59:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trevisan_ElisabethAparecida_D.pdf: 2255946 bytes, checksum: 21bfee6974f67d6aaa879770bdef9838 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Embora os acidentes envolvendo caminhões carregados de produtos perigosos façam parte do noticiário com certa frequência, pois suas consequências costumam ser catastróficas, seja para o trabalhador, para o meio ambiente ou para as populações residentes nas proximidades do acidente; poucos são os estudos que buscam entender em que condições eles ocorrem. A preocupação maior tem sido criar alternativas para o sistema logístico, buscando atender com maior rapidez e eficiência o escoamento da produção. Embora, essa categoria seja de fundamental importância na economia nacional, ela não tem recebido a devida atenção das autoridades e muitos trabalhadores continuam adoecendo, morrendo em acidentes que, não bastasse pela perda imensurável da sua vida, ainda põem em risco o meio ambiente e as populações lindeiras às rodovias que trafegam. Submetidos à especificidade do processo de trabalho, a qual envolve a condução de um veículo de grande porte, o transporte de combustíveis e as relações sociais, esses trabalhadores também representam, vivenciam e experimentam o trabalho de maneira específica. Assim sendo, estudamos a forma pela qual eles elaboram as suas relações com aquele processo de trabalho e o vivenciam em sua prática cotidiana / Abstract: Although the accidents involving loaded trucks of dangerous products are part of the reporter with certain frequency, therefore its consequences use to be catastrophic, either for the worker, the environment or the resident populations in the neighborhoods of the accident; few are the studies that they search to understand where conditions they occur. The concern biggest has been to create alternative for the logistic system, searching to take care of with bigger rapidity and efficiency the draining of the production. Although, this category is of basic importance in the national economy, it has not received the had attention from the authorities and many workers are still getting sick, dying in accidents that, were not enough for the immeasurable loss of its lifes, still they put at risk the environment and the bordering populations to the highways that pass through. Submitted to the specificity of the work process, which involves the conduction of a vehicle of great transport, the fuel transport and social relations, these workers also represent, live deeply and try the work in specific way. Therefore, it is proposed to study the way they prepare their relations with that process work and experience in their daily practice / Doutorado / Saude Coletiva / Doutor em Saude Coletiva

Orientadores: Antonio Carlos Bannwart, Edvaldo Sabadini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-18T05:50:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Destefani_ThaisCristina_M.pdf: 2402197 bytes, checksum: 41c2a60d04751d025a08cd311d99302a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A redução de atrito hidrodinâmico tem importantes aplicações em engenharia de petróleo, propiciando a produção e o transporte de petróleo ou seus derivados a vazões mais altas. As dimensões continentais do território brasileiro implicam na necessidade de uma eficiente rede de distribuição de derivados de petróleo, como por exemplo, o óleo diesel. O presente trabalho visa investigar o desempenho de dois agentes redutores de atrito (ARA's) comerciais que, injetado em ínfimas proporções (da ordem de ppm) em uma tubulação de escoamento de diesel, podem causar significativa diminuição em sua tensão de cisalhamento turbulenta, reduzindo a queda de pressão por atrito durante seu escoamento no interior de um tubo. Em uma primeira fase, as amostras com e sem ARA foram testadas em um reômetro, utilizando uma cela tipo Couette, avaliando a proporção do torque aplicado no diesel puro e no diesel com ARA, a uma mesma velocidade angular. Com uma concentração de 7 ppm foi observada uma redução de atrito da ordem de 13% e 18% para cada um dos aditivos. A avaliação da redução do atrito em tubulação consiste na comparação do diferencial de pressão obtido para escoamento de diesel com e sem ARA em um trecho de tubo. Estes experimentos mostram uma redução de atrito de 48% e 58% na injeção de 50 ppm de cada um dos aditivos estudados. Apesar dos experimentos em reômetro terem maior rapidez, controle de variáveis e menor consumo de materiais, o escoamento no interior da cela Couette é diferente em relação ao escoamento em tubulações. No entanto, os testes em tubulações são mais próximos das demandas reais, sendo assim importantes para o entendimento do fenômeno / Abstract: The drag reduction has important applications in petroleum engineering, allowing production and transportation of oil and derivatives at higher flow rates. The continental dimensions of Brazil implies the necessity for an efficient distribution network for oil products, such as diesel. This study aims to investigate the performance of two commercial drag reduction agents (DRA's), injected in very small proportions (the order of ppm) in a diesel fuel pipe flow. This injection may induce significant decrease in the turbulent shear stress, reducing the pressure drop by friction during the flow inside a tube. In a first step, samples with and without DRA were tested in a rheometer using a Couette cell type. The ratio of torque applied in pure diesel and diesel with DRA were analyzed at the same angular velocity. Using 7 ppm of concentration for both DRA, it was observed drag reduction of the order of 13% and 18% for each additives. The analysis of drag reduction in pipe flow involves the ratio of pressure differential by the flow of diesel with and without DRA in a section of tube. These tests show a drag reduction of 48% and 58% with 50 ppm for each DRA studied. Despite the rheometer experiments offer greater speed, control variables and lower consumption of materials, the flow inside the Couette cell is different compared with flow pipes. However, tests on pipes are closer to real demands therefore important for understanding the drag reduction phenomenon. With these experimental data, it is expected to determine correlations between tests in pipeline and rheometer, estimating the turbulence effect in these two systems / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Celio Pasquini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T01:49:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scafi_SergioHenriqueFrasson_D.pdf: 5554539 bytes, checksum: 8a978ed59b85de32c8819f4be35c1b7b (MD5) Previous issue date: 2005 / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Arnaldo Cesar da Silva Walter / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T08:15:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Piacente_ErikAugusto_M.pdf: 1794764 bytes, checksum: be783c4c28b610248dc5a7d8eeff744b (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo principal desta dissertação é avaliar as perspectivas do Brasil no emergente mercado internacional de etanol. Muitos países têm iniciativas para misturar etanol à gasolina a fim de deslocar o MTBE, reduzir emissões de GEE, reduzir a dependência de petróleo e incentivar a agroindústria local. O Brasil tem tradição e grande potencial na produção de biomassa, sendo notável sua experiência na produção de etanol. As perspectivas de aumento da produção de etanol são muito favoráveis, tanto considerando o mercado interno quanto o internacional. A expansão do mercado interno deve-se ao sucesso nas vendas dos veículos flex-fuel, enquanto o mercado internacional tende a crescer pelas razões acima apresentadas, mas principalmente por conta das preocupações quanto às mudanças climáticas. Para ampliar sua capacidade de produção, tanto para suprir a demanda interna quanto para exportar volumes significativos de etanol, serão necessárias a construção de novas unidades industriais (cerca de 150), a ampliação da lavoura de cana (4 Mha) e a expansão da logística. Entretanto, apesar da elevada competitividade da indústria brasileira, uma maior participação no mercado internacional dependerá da superação de barreiras comerciais em processos de negociação complexos e morosos. A sustentabilidade da produção de etanol, tanto do ponto de vista ambiental, social quanto econômico é questão fundamental, uma vez que os países compradores tendem a exigir a certificação de cumprimento de determinados padrões de produção. Também quanto a sustentabilidade a agroindústria canavieira no Brasil alcançou resultados notáveis nos últimos 30 anos, mas é ainda necessário avançar para assegurar um papel importante no comércio internacional de etanol / Abstract: The main objective of this dissertation is to evaluate the perspectives of Brazil in the emerging bio-ethanol international market. Many countries have initiatives for blending ethanol with gasoline in order to displace MTBE as octane enhancer, to reduce GHG emissions, to reduce oil dependence, and to foster local agricultural activities. Brazil has tradition and even an enormous potential on biomass production, being remarkable its experience on bio-ethanol production. The perspectives for the rising of ethanol production are very favorable, both considering the domestic and the international market. The growth of the domestic market is due to the success of the flex-fuel vehic1es, while the development of the international market is due to the reasons previously presented, but mainly to the concerns about c1imate change. To enlarge the current capacity, both to supply the domestic demand and to occupy an important share of the international market, it would be necessary to build new industrial units (about 150 new plants), to enlarge the harvested area (4 Mha) and to improve the logistics. However, despite the high competitiveness of Brazilian industry, its share in the international trade will depend on overcome trade barriers in a negotiation process that is complex and gradual. The sustainability of ethanol production, considering environmental, social and economic aspects, is a very important issue, as the buyers should demand certifies to assure that certain production standards have been accomplished. Also regarding sustainability the Brazilian ethanol industry has reached remarkable results during the last 30 years, but it is still necessary to enhance its performance to assure an important role in the bio-ethanol trade / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Celio Pasquini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:50:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lauro_MauroJose_M.pdf: 608309 bytes, checksum: 2021b49ff67c5dac4eda1d87cf0490de (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a incorporação de fibras curtas de sílica (FS) e da borracha etileno-propileno-dieno funcionalizada com anidrido maleico (EPDM-g-AM) em polimérica de poliamida 6 (PA 6). A fibra utilizada como carga é um produto natural constituído de sílica amorfa proveniente da fossilização de animais multicelulares. Com a finalidade de promover a melhor adesão interfacial entre a fibra e a matriz polimérica, as fibras foram modificadas com aminopropiltrietoxissilano (APTS), um agente de acoplamento. Os materiais foram preparados em extrusoras monorosca e duplarosca e, submetidos a ensaios mecânicos de tração, flexão e de impacto Izod. Foram também avaliadas as características térmicas e morfológicas desses materiais. As fibras de sílica não alteraram a estabilidade térmica da PA 6 e apresentaram eficiência de reforço, dentro do intervalo de composição estudado; entretanto, o alongamento na ruptura foi comprometido. A resistência ao impacto do polímero não variou significativamente com a incorporação de FS. Por outro lado, o tipo de extrusora utilizada para processamento alterou a cristalinidade da PA 6 e, conseqüentemente, as propriedades mecânicas nos compósitos binários de PA 6/FS. A modificação da superfície da fibra com APTS não foi adequada para melhorar as propriedades mecânicas, no entanto, a análise da microestrutura dos compósitos obtidos indicou adesão entre as fases. Em relação às blendas de PA 6/EPDM-g-AM, o tamanho médio de partícula da fase dispersa promoveu um efeito de tenacificação da PA 6. Os compósitos ternários de PA 6 contendo 20% de EPDM-g-AM e proporções diferentes de FS (5 a 20%) apresentaram redução na resistência ao impacto quando pequenas quantidades de FS foram adicionadas. Apesar da redução no valor desta propriedade, os compósitos obtidos exibiram boa tenacidade. Desta forma, a combinação de fibras curtas de sílica e borracha de EPDM-g-AM em poliamida 6 permitiu recuperar parcialmente a rigidez e a resistência ao impacto, que são comprometidas quando esses aditivos são utilizados separadamente / Abstract: The main goal of this work was to evaluate the incorporation of short silica fibers (SF) and ethylene-propylene-diene rubber, functionalized with maleic anhydride (EPDM-g-MA), in a polyamide 6 (PA 6) matrix. The fiber used as filler is a natural product made up of amorphous silica from the fossilization of multicelular animals. In order to promote a better interfacial adhesion between the fiber and the polymeric matrix, fibers were modified with the aminopropyltriethoxysilane (APTS) coupling agent. The materials were prepared in single and twin-screw extruders for tensile, flexural and Izod impact mechanical tests. The mechanical, morphological and thermal properties of these materials were evaluated. Silica fibers did not change the thermal stability of the polymer and presented efficiency for reinforcement. However, the elongation at break was impaired. The impact strength of the polymer did not change significantly with the SF content. On the other hand, the type of extruder used for processing changed the mechanical properties and the crystallinity of PA 6 in the PA 6/SF binary composites. The fiber surface modification with APTS was not effective, as verified by the decrease of the mechanical properties. The morphology of composites showed adhesion between the phases. Taking into account the PA 6/EPDM-g-MA blends, the average size of dispersed phase, associated to impact strength in the 20% EPDM-g-MA composition promoted a toughening effect of the blends. Ternary PA 6 composites containing 20% EPDM-g-MA and different SF amounts (5-20%) presented tendency towards the reduction of the impact strength when small SF amounts were added. In spite of the reduction in the value of this mechanical property, the composites obtained exhibited good toughness. Thus, combining short silica fibers and EPDM-g-MA rubber with polyamide 6, the stiffness and the impact strength, that are impaired when these additives are separately used, were partially recovered. / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T18:00:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lourenco_SergioRicardo_D.pdf: 3506133 bytes, checksum: 13d45386c81ce4c3ca782d3a2fdd301e (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A utilização do gás natural tem experimentado acentuado crescimento, motivado por suas características técnicas, ambientais e econômicas, apesar de não ser um recurso renovável. O emprego deste energético traz vantagens quando comparado ao petróleo nas aplicações e em alguns processos. Dessa forma, há grande abrangência no uso do combustível no setor energético, industrial, residencial, comercial e de transporte. Durante a última década houve significativas mudanças no setor energético brasileiro, cujo preceito baseava-se no desenvolvimento de princípios sustentáveis para a sociedade, logo, o Estado vislumbrou a consolidação da tríade energética futura, composta pelo petróleo, eletricidade e gás natural. Hoje se percebe que nos últimos anos o gás natural ampliou a sua participação na matriz energética nacional, motivado pelas suas favoráveis propriedades e condições de oferta. Todavia, a situação política que permeia o setor gasífero atualmente traz apreensões sobre os fundamentos que preconizam uma política energética coerente. Neste contexto é que se desenvolve o presente trabalho, cujo objetivo precípuo é fornecer subsídios para que decisões acerca da utilização do energético possam ser tomadas com maior estabilidade e clareza. Para tanto, é investigado o desenvolvimento do setor por meio da apresentação atual da situação de reservas, produção, políticas e tendências, tanto no Brasil como ao longo do mundo. Também é discutida a aplicação econômica do energético em um caso industrial, possibilitando a melhor visualização da análise e percepção da sensibilid~de relativa à opção pelo uso do gás natural. Por fim, é plausível depreender que em um cenário menos turbulento e com preceitos mais claros, torna-se possível o melhor uso do gás, o qual facultará em benefícios para a sociedade brasileira. Contudo, na cena atual, a volatilidade da situação pode aumentar ou diminuir o risco referente à substituição energética, o que dissemina instabilidade e receio ao mercado consumidor. Porém, crê-se que tal conjunção seja inerente ao processo de desenvolução do setor e tão logo as variáveis mais sensíveis do sistema coadunem, existirá uma indústria de gás madura no país / Abstract: The use of natural gas has shown an marked growth motivated by its technical, environmental, and economical characteristics, althouglt it is not a renewable resource. To use its energy brings advantages when compared to oil in some applications and processes. Therefore, there has been a great inclusion of its use as a fuel in industrial, residential, commercial, and transport sectors. Significant changes have taken place in the Brazilian Energy Sector for the last ten years, in which its role was based on the development of sustainable principIes for the society. Brazil has seen the consolidation of future energy three-way sources, i.e., oil, electricity, and natural gas. Recently, natural gas has increased participation in the national energy matrix, motivated by its favorable properties and availability. However, the political situation that permeates this area currently brings concerns on the foundations to create an assured energy policy. The present paper is developed in this context, in which its main aim is to supply subsidies so that decisions on the use of energy can be made with both higher stability and transparency. This way, the development of its sector is investigated by means of the current presentation of gas natural resources, production, policy, and' trends, in Brazil and around the globe. It is also discussed the economic application of this gas in an industrial plant, making possible the best visualization of the analysis and the perception of its relative sensitivity. FiÍlaIly, it is reasonable to infer that ha a less turbulent scene and with clearer mIes, it is possible to achieve a better use for this gas, which wiIl give benefits for the Brazilian society. However, in the curr~nt scene, the volatile situation may increase or decrease the risk to its replacement, which spreads instability and doubts in the market. It is believed that such view is inherent to the process oí development and as soon as the variables find their right values, there wiIl be a more mature industry in our country / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Sinclair Mallet-Guy Guerra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T07:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_MarceloLuis_M.pdf: 1235405 bytes, checksum: ae801be721ef7d6c3b5165c90f09aae5 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O principal objetivo deste trabalho é a avaliação das perspectivas de uso do gás natural (GN) como combustível alternativo para o mercado nacional, e, dentro das possibilidades, sintetizar as principais estimativas de seu crescimento utilizando a matriz de insumo-produto. O gás natural desempenha papel interessante em diversas matrizes energéticas mundiais e pode-se dizer que o mesmo ocorre no Brasil, onde os problemas relacionados ao racionamento de energia elétrica, levaram à opção pelo produto que, entre outras características, apresenta custo viável e baixos índices de poluição atmosférica, principalmente emissão de monóxido de carbono (CO), um dos elementos de destaque na discussão de questões ambientais / Abstract: The main objective of this work is the assessment of the perspectives of the natural gas (NG) as an alternative fuel to the national market, and according to the possibilities synthesize the estimates of his growth. Nowadays the natural gas is an important piece in several energetic matrices around the world and is possible to say that the same happens in Brazil, where the problems related to the electricity supply suggests the option for the product that presents viable cost and low indexes of atmospheric pollution, mainly carbon monoxide emission (CO), one of the prominence elements in the discussion of environmental subjects / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T16:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fregolente_LeonardoVasconcelos_D.pdf: 1867297 bytes, checksum: 6a22c8c7c525474c0864d4df237dce16 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho, a técnica de planejamento de experimentos foi aplicada em diferentes estudos de otimização realizados na Refinaria de Paulínia (Replan). O trabalho abrange aplicações da técnica em escala laboratorial, em ferramenta computacional, até a utilização da técnica em diferentes plantas industriais. Os estudos de laboratórios consistiram na avaliação da dependência da lubricidade do diesel metropolitano em relação à sua composição e no desenvolvimento de uma nova metodologia para determinação do ponto de fulgor de frações leves de petróleo. Através de planejamentos fatoriais aplicados a um simulador do processo de coqueamento retardado (denominado DC-SIM), foram geradas equações polinomiais simples para a previsão de rendimentos dos produtos da unidade em sua etapa reacional. Utilizando estas equações, curvas de nível foram obtidas, as quais auxiliam na análise do comportamento da unidade frente a modificações nas condições de operação. Duas aplicações consistiram na realização de testes em plantas industriais. Primeiramente, utilizando planejamentos em dois níveis, foram levantados novos modelos para o controle avançado de uma torre de fracionamento de naftas através da realização de testes de identificação utilizando perturbações em degrau. A metodologia de planejamento de experimentos possibilitou uma análise multivariável do sistema. Finalmente, foram realizados experimentos seguindo planejamentos com configuração estrela para a maximização da recuperação de moléculas na faixa de destilação do GLP nas áreas de fracionamento de gases das duas unidades de coqueamento retardado da Replan. Por se tratar da maior refinaria de petróleo do país, sendo responsável por cerca de 20% da capacidade de refino no Brasil, a utilização de planejamentos fatoriais foi de fundamental importância para a viabilização de alguns testes em planta, já que reduz significativamente o número de experimentos necessários quando comparada à metodologia de avaliação de um fator por vez. Desta forma, o impacto dos testes na produção de derivados foi minimizado. Além disso, os resultados obtidos propiciaram um ganho econômico expressivo para a refinaria. / Abstract: In this work, experimental design technique was applied to different optimization studies, which were carried out in the Paulínia Refinery (Replan). The work covers applications of the technique in laboratorial scale, in computational tool, and the use of the technique in different industrial plants. The laboratory studies consisted in the evaluation of the dependence of the metropolitan diesel oil lubricity in relation to its composition and in the development of a new methodology to determine the flash point of light fractions of petroleum. Through factorial designs applied to a delayed coke simulator (named DC-SIM), simple polynomial equations were generated to predict the products yields of the unit in the reaction step. Using these equations, contour plots were obtained, which helped the analysis of the process response due to changes in the operating conditions. Two applications were done in industrial plants. First, using two level factorial designs, new models were adjusted to be used in the advanced control of a naphtha fractionation tower. The identification tests were carried out giving step disturbance in the manipulated variables. The experimental design methodology allowed a multivariable analysis of the system. Finally, experiments were done according to star configuration factorial designs in order to maximize the recovery of LPG molecules in the gases fractionating units of two delayed coke plants of Replan. Since Replan is the biggest oil refinery in Brazil, responsible for 20% of the national refining capacity, the use of factorial designs had a fundamental importance to allow the running of some tests in the plant. It reduces significantly the number of experiments, when it is compared to univariate methodology. Therefore, the impact of the tests in the production was minimized. Furthermore, the results provided very expressive financial earns / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Fabio Augusto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T23:52:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fidelis_CarlosHenriquedeVasconcelos_D.pdf: 3838436 bytes, checksum: da7eedde4cecf0526ab71e0d126c2a68 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O projeto objetivou estudar os fundamentos que governam um sistema GC×GC, por meio da construção do principal componente de tal sistema, o modulador, sua adaptação a um cromatógrafo a gás comercial e posterior aplicação. O ponto de partida do desenvolvimento instrumental foi a projeção e a construção de um modulador de duplo jato com dois cabeçotes de aço e dióxido de carbono líquido como agente crioscópico. Numa segunda etapa os dois cabeçotes foram substituídos por peça única, utilizando-se ainda o mesmo fluido para resfriamento. Posteriormente o modelo em peça única foi alimentado por nitrogênio líquido. Ambos os sistemas moduladores foram controlados por softwares escritos em laboratório. O primeiro, utilizado em testes iniciais, foi escrito em Visual Basic 3. Em um segundo momento, foi escrito simultaneamente ao desenvolvimento do modulador um software exclusivo para o controle da modulação e registro dos dados. Durante todo o trabalho, algumas aplicações foram feitas para testar o desempenho do sistema. Foram realizadas separações GC×GC principalmente de amostras de gasolina Tipo C. Os resultados obtidos foram extremamente promissores uma vez que ficou demonstrada a aplicabilidade de um sistema modulador para GC×GC utilizandose um forno secundário, externo ao forno do cromatógrafo / Abstract: The aim of this project was to investigate the basic concepts concerning a GC×GC system by adjusting the main system component, the modulator, to a commercial gas chromatograph and its subsequent application. The instrumental development starting point was the projection and construction of a two piece dual jet modulator with carbon dioxide as coolant. In a second stage the two nozzles were replaced by a single piece and the same coolant was used. In sequence nitrogen gas cooled by liquid nitrogen was used as modulating agent with the single piece design. For system control and data acquisition two homemade software were used. The first was written in Visual Basic 3. The second was developed simultaneously to the modulator and is an exclusively applied version. During project development some applications were showed to evaluate system performance. GC×GC separations were performed mainly by using Brazilian gasoline C type. The results obtained are very promising once was demonstrated the applicability of a modulator system using a secondary oven external to the chromatograph oven / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Gustavo Paim Valença / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T01:43:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PaganoJunior_Luciano_D.pdf: 3596308 bytes, checksum: 5144d304934b8f4fef833acb8200cddf (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo : O efeito dos aditivos TiO2, Nb2O5, SiO2, Fe2O3 e Al(OH)3, em concentração de 0,5% em massa, na cinética sinterização do combustível nuclear UO2·7%Gd2O3 em atmosfera de H2 a 99,999% foi investigada por stepwise isothermal dilatometry. Este combustível, usado como veneno queimável em reatores nucleares de potência, apresenta uma barreira de difusão por volta de 1.573 K, o que dificulta a obtenção da densidade final requerida. O auxílio dos aditivos TiO2, Al(OH)3, Nb2O5 e Fe2O3 foi eficaz em adensar o material, o mesmo não acontecendo para a composição dopada com SiO2. A energia de ativação para o estágio intermediário de sinterização foi calculada pelo método stepwise isothermal dilatometry e mostrou uma correlação positiva com a densidade do corpo sinterizado. O método se revelou válido para parte do estágio intermediário de sinterização, entre 1.200 K e 1.700 K para as composições dopadas e sem aditivo, à exceção daquela com SiO2, e entre 1.500 K e 1.900 K para esta última. Esta correlação também não se mostrou válida para a composição dopada com SiO2, cujo efeito foi o de reduzir a densidade final. Seu comportamento anômalo pode ser explicado pela excessiva perda de Si, por volatilização de óxidos menores, no estágio inicial de sinterização, isto é, em temperatura menor que 1.173 K. Perda similar, mas não tão intensa, também foi observada para a composição dopada com Al(OH)3 para o intervalo de temperatura entre 1.173 K e 1.573 K. A redução da concentração de Si a valores residuais, da ordem de dezenas de partes por milhão, pode explicar o seu comportamento anômalo. A correlação positiva entre energia de ativação e densidade do corpo sinterizado pode ser explicada pelo papel inibidor dos aditivos TiO2, Nb2O5, Fe2O3 e Al(OH)3 nos mecanismos de difusão promotores do engrossamento. Desta forma, os mecanismos de adensamento são favorecidos na competição pela energia livre de superfície. O modelo coarsening densification transition temperature, originalmente proposto para o sistema UO2, se mostrou aplicável ao presente caso. O cálculo das ordens de reação, também pelo método stepwise isothermal dilatometry, mostrou que os mecanismos de difusão promotores do engrossamento predominam em baixas temperaturas, até 1.650 K para a composição dopada com SiO2, até 1.550 K para as composições dopadas com Nb2O5, , Fe2O3 e Al(OH)3 e sem aditivo, e até 1.450 K para aquela dopada com TiO2. A partir destas temperaturas de transição, os mecanismos de adensamento crescem de importância e, no final do intervalo de validade do método, passam a predominar. A análise microestrutural por difração de raios X das composições dopadas com TiO2, Nb2O5, SiO2 e Al(OH)3 indicou a presença de óxido de nióbio, provavelmente NbO ou NbO2, em corpos sinterizados a 2.023 K por 4 h. Foi identificado o acúmulo preferencial de Ti nos contornos de grãos do corpo sinterizado por espectroscopia por dispersão de energia. A análise de espectroscopia Mössbauer mostrou que o Nb não influencia diretamente a difusão de Gd+3 e não há Gd2O3 livre após a conclusão do processo de sinterização a 2.023 K por 4 h. / Abstract: The addition of 0.5wt% TiO2, Nb2O5, SiO2, Fe2O3 and Al(OH)3 in the UO2·7%Gd2O3 nuclear fuel and the effect on its sintering kinetics under a 99.999% H2 atmosphere were investigated by stepwise isothermal dilatometry. This fuel, used as burnable poison in nuclear power plants, presents a diffusion barrier around 1573 K that impairs densification. The aid of the sintering additives TiO2, Al(OH)3, Nb2O5 and Fe2O3 turned out to be effective to obtain the required final density, unlike the effect observed for the SiO2-doped composition. The activation energy for the intermediate sintering stage was calculated by stepwise isothermal dilatometry method and a positive correlation with the sintered body density was found. The method was valid for part of the intermediate sintering stage, in the range from 1200 K to 1700 K for the doped compositions and with no additive, except for the SiO2-doped one, whose validity range was between 1500 K and 1900 K. The energy-density correlation was not valid for the SiO2-doped composition, whose effect was to reduce the final density. This anomalous behavior may be attributed to the intense loss of Si mass, probably due to lower oxides volatilization, during the initial sintering stage at temperatures lower than 1173 K. Similar loss, but no so intense, was observed for the Al(OH)3-doped composition in the temperature interval from 1173 K to 1573 K. The Si concentration decrease to residual values of dozens of parts per million may explain its anomalous behavior. The positive correlation between activation energy and sintered body density may be explained by the inhibitor role played by the TiO2, Nb2O5, Fe2O3 and Al(OH)3 additives on the diffusion mechanisms that enhance the coarsening regime. As a consequence, the densification mechanisms are favored in the competition for the surface free energy. The coarsening-densification transition temperature model, originally suggested for the UO2 system, turned out to be valid for the UO2·7%Gd2O3 system. The reaction order calculation, also performed by the stepwise isothermal dilatometry method, showed that the coarsening diffusion mechanisms prevails at low temperatures, up to 1650 K for the SiO2-doped composition, up to 1550 K for the compositions doped with Nb2O5, Fe2O3, Al(OH)3 and no additive, and for the TiO2-doped one, up to 1450 K. From these temperatures on, the densification enhancing mechanisms become steadily more important and, in the end of method validity range, they become predominant. The microstructural analysis performed by X-ray diffraction of the TiO2, Nb2O5, SiO2 and Al(OH)3 doped compositions, sintered at 2023 K por 4 h, revealed the presence of niobium oxide, probably NbO or NbO2. It was identified Ti segregation at grain boundaries by energy-dispersive spectroscopy. The Mössbauer spectroscopy showed that Nb does not directly affect the Gd+3 diffusion and there is no free Gd2O3 after the sintering cycle is concluded at 2023 K for 4 h. O cálculo das ordens de reação, também pelo método stepwise isothermal dilatometry, mostrou que os mecanismos de difusão promotores do engrossamento predominam em baixas temperaturas, até 1.650 K para a composição dopada com SiO2, até 1.550 K para as composições dopadas com Nb2O5, , Fe2O3 e Al(OH)3 e sem aditivo, e até 1.450 K para aquela dopada com TiO2. A partir destas temperaturas de transição, os mecanismos de adensamento crescem de importância e, no final do intervalo de validade do método, passam a predominar. A análise microestrutural por difração de raios X das composições dopadas com TiO2, Nb2O5, SiO2 e Al(OH)3 indicou a presença de óxido de nióbio, provavelmente NbO ou NbO2, em corpos sinterizados a 2.023 K por 4 h. Foi identificado o acúmulo preferencial de Ti nos contornos de grãos do corpo sinterizado por espectroscopia por dispersão de energia. A análise de espectroscopia Mössbauer mostrou que o Nb não influencia diretamente a difusão de Gd+3 e não há Gd2O3 livre após a conclusão do processo de sinterização a 2.023 K por 4 h. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química