O uso de biomassa assume relevante importância no Brasil devido à intensa atividade agrícola e às grandes quantidades de resíduos agroindustriaisgerados. A solução desse problema é um grande desafio para os pesquisadores e o objetivo dos processos propostos não deve apenas reduzir a quantidade de resíduos, mas também agregar valor a esses materiais. A pirólise é uma técnica já estabelecida para transformação da biomassa em produtos sólidos (biochar), líquidos (bio-óleo) e gasosos por aquecimento em atmosfera inerte. A caracterização dos principais produtos (bio-óleo e biochar) a partir da pirólise, o aprimoramento das propriedades do biochar por ativação da sua superfície e sua utilização como adsorvente para metais em solução aquosa foram objetos de estudo desse trabalho. Foram utilizadas as biomassas de fibra de coco verde (FCV), resíduo da indústria do café (pele de prata - RIC), palha e bagaço de cana-de-açúcar (PC e BC). Os bio-óleos produzidos foram caracterizados por GC×GC/qMS O biochar foi ativado quimicamente, caracterizado e avaliado como adsorvente de cobre (II) em soluções aquosas. Os resultados mostram bio-óleos com grandes quantidades de fenóis, com potencial uso na indústria da química fina. No bio-óleo de pele de prata, também foi encontrada uma quantidade considerável de compostos nitrogenadosos quais têm possibilidade de uso em indústrias farmacêuticas. Os biochars ativados apresentaramelevada área superficial, formados por micro e meso poros e comexcelente capacidade de adsorção, principalmente para os carvões ativadosoriundos da pele de prata (RIC) e da palha de cana-de-açúcar (PC). Estes resultados indicam a possibilidade de uso integrado dos produtos da pirólise dentro de um conceito de biorrefinaria, onde se parte de um resíduo descartável e se chega a produtos de elevado valor agregado, com rejeito mínimo ao final do processo. / The use of biomass is very important in Brazil due to the intense agricultural activity and the large amounts of agroindustrial residues generated. The solution to this problem is a major challenge for researchers and the aim of the proposed processes should not only reduce the amount of waste but also add value to these materials. Pyrolysis is an established technique for transforming biomass into solid (biochar), liquid (bio-oil) and gaseous products by heating in an inert atmosphere. The characterization of the main products (bio-oil and biochar) from pyrolysis, the enhancement of the properties of the biochar by surface activation and its use as an adsorbent for metals in aqueous solution are objects of study of this work. The biomass of green coconut fiber, coffee industry residue (silverskin) and sugar cane residues (bagasse and straw) were used. The biooils produced were characterized by GC×GC/qMS Biochar was chemically activated, characterized and evaluated as a copper (II) adsorbent from aqueous solutions. The results showed bio-oils with high amounts of phenols, which can be used in the fine chemicals industry. On the bio-oil from silverskin, considerabe amounts of nitrogen compounds were also found and these compounds have possibility of use in pharmaceutical industries. The activated biochars showed high surface area, formed by micro and meso pores and with excellent adsorption capacity, mainly for biochars originating from silverskin and sugarcane straw. These results indicate the possibility of integrated use of these materials within a concept of biorefinery, beginning with a disposable waste and ending with products of high added value and minimum waste at the end of the process.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-09T17:40:48Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO LINDAURA ALMEIDA DA SILVA.pdf: 2585135 bytes, checksum: 51a4d56434f532af3b7041a2c0c732ad (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-17T17:20:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO LINDAURA ALMEIDA DA SILVA.pdf: 2585135 bytes, checksum: 51a4d56434f532af3b7041a2c0c732ad (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-17T17:20:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO LINDAURA ALMEIDA DA SILVA.pdf: 2585135 bytes, checksum: 51a4d56434f532af3b7041a2c0c732ad (MD5) / A geração de grande quantidade de resíduos coloridos, pelas indústrias, tem levado a uma crescente poluição das águas fluviais e subterrâneas, contribuindo para o aumento dos problemas ambientais. O emprego de processos oxidativos avançados (POAs) vem sendo apontado como o método mais eficiente para eliminar estes poluentes dos efluentes industriais. Entre os POAs, a reação de Fenton tem se destacado como uma das alternativas mais promissoras. Desta forma, no presente trabalho, foram preparados catalisadores baseados em óxido de ferro suportado em carvões ativados, obtidos a partir da casca de amendoim, para remoção de poluentes orgânicos em efluentes industriais, utilizando o azul de metileno como molécula modelo, na reação de Fenton. Os carvões ativados foram preparados por carbonização/ativação da casca de amendoim, usando hidróxido de potássio ou de sódio como agentes ativadores e impregnados com soluções de nitrato de ferro (5, 10 e 15% Fe). As amostras foram caracterizadas por termogravimetria, difração de raios X, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, medidas de área superficial específica e de porosidade, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman e redução à temperatura programada e foram avaliadas na remoção do azul de metileno através da reação de Fenton, à temperatura ambiente. Em todos os catalisadores suportados obtidos, detectou-se a mistura de dois óxidos de ferro (hematita e magnetita). Foram obtidos sólidos meso e microporosos, independente do agente ativador utilizado. Os carvões ativados foram capazes de remover o azul de metileno, principalmente pelo processo de adsorção, mas eles também atuaram como catalisadores na oxidação do poluente. Por outro lado, os catalisadores suportados foram mais ativos na reação de oxidação e aqueles obtidos com hidróxido de sódio apresentaram atividade mais elevada na reação de Fenton. De modo geral, o hidróxido de sódio levou à formação dos catalisadores mais eficientes. A amostra com o teor mais baixo de ferro (5%) foi mais eficaz na remoção do poluente, levando a 100% de remoção, sendo 76% atribuído à oxidação através da reação de Fenton, à temperatura ambiente e adsorvendo o poluente em baixa extensão.

Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-12-03T18:36:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Síntese de óxidos de ferro nanoestruturados dispersos em materiais carbonosos e porosos, estudo do seu comportamento térmico e aplicações em processos de adsorção.pdf: 4692983 bytes, checksum: 8c95cb78ba98a2fb9aa3787f753cd8d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2015-12-30T10:40:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Síntese de óxidos de ferro nanoestruturados dispersos em materiais carbonosos e porosos, estudo do seu comportamento térmico e aplicações em processos de adsorção.pdf: 4692983 bytes, checksum: 8c95cb78ba98a2fb9aa3787f753cd8d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-30T10:40:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Síntese de óxidos de ferro nanoestruturados dispersos em materiais carbonosos e porosos, estudo do seu comportamento térmico e aplicações em processos de adsorção.pdf: 4692983 bytes, checksum: 8c95cb78ba98a2fb9aa3787f753cd8d5 (MD5) Previous issue date: 2015 / CAPES, CNPQ / Os materiais nanoestruturados exibem diversas propriedades físicas e químicas interessantes. Dentre elas podemos citar as propriedades magnéticas, que estão entre as mais estudadas devido à sua grande importância tecnológica. Este trabalho visa a síntese de nanopartículas de óxidos ou outros compostos de ferro suportadas em materiais carbonosos porosos derivados do endocarpo de babaçu, com especial ênfase nas transformações físicas e químicas causadas por tratamentos térmicos e no seu potencial como adsorvente em fase líquida. Como suporte, foi utilizado o endocarpo de babaçu carbonizado ou quimicamente ativado com H3PO4. A síntese dos nanocompósitos foi conduzida por impregnação em meio aquoso, sendo utilizados os compostos Fe(NO3)3.9H2O e NH4OH como fonte de ferro e agente precipitante, respectivamente. As técnicas utilizadas para a caracterização foram: análise elementar, termogravimetria, análise térmica diferencial, difração de raios-X, espectroscopia Mössbauer, análise textural por adsorção de nitrogênio e medidas de propriedades magnéticas. As nanopartículas foram identificadas como óxidos de ferro dispersos de forma homogênea na superfície do suporte carbonoso, com tamanho médio na ordem de nanômetros e apresentando um comportamento superparamagnético em temperatura ambiente. A execução de tratamentos térmicos em atmosfera controlada de nitrogênio em temperaturas predeterminadas de 700, 800, 900 e 1000 °C levou ao crescimento do tamanho médio de cristalitos e ao surgimento de novas fases devido ao processo de redução química das nanopartículas de óxido de ferro dispersas nos suportes ricos em carbono. Dependendo da temperatura de tratamento e do tipo de suporte, as fases formadas de forma majoritária foram: óxidos de ferro (Fe2O3, Fe3O4), ferro metálico (α-Fe, γ-Fe(C)), carbeto (Fe3C), fosfato (FePO4 e Fe2P2O7) e fosfeto de ferro (Fe2P). Os resultados deste trabalho mostraram que o método empregado permite a síntese de nanocompósitos com características químicas e estruturais variadas, dependendo das condições de preparação e dos tratamentos térmicos posteriormente realizados. / Nanostructured materials exhibit many interesting physical and chemical properties, among which we can mention the magnetic properties, due to their great relevance for technological applications. This work aims at the synthesis of nanoparticles of iron oxides or other iron compounds supported on porous carbon materials derived from the endocarp of babassu coconut, with special emphasis on the physical and chemical transformations caused by heat treatments and on their potential for use in liquid phase adsorption. Two different carbon supports were used: a char obtained by the carbonization of the endocarp of babassu coconut and an activated carbon prepared from the same precursor by chemical activation with H3PO4. The synthesis of the nanocomposites was conducted by aqueous impregnation, using Fe(NO3)39H2O and NH4OH as the source of iron and the precipitating agent, respectively. The techniques used for the characterization were: elemental analysis, thermogravimetry, differential thermal analysis, X-ray diffraction, Mössbauer spectroscopy, textural analysis by nitrogen adsorption and measurements of magnetic properties. The nanoparticles were identified as iron oxides homogeneously dispersed in the porous carbon support, with average size in the order of nanometers and showing superparamagnetic behavior at room temperature. The execution of heat treatments in a nitrogen atmosphere at predetermined temperatures of 700, 800, 900 and 1000° C led to crystallite growth and to the formation of new phases due to the chemical reduction of the iron oxide nanoparticles dispersed in the carbon-rich support. Depending on the heat treatment temperature and on the type of carbon support, the dominant phases were: iron oxides (Fe2O3, Fe3O4), metallic iron (α-Fe and γ-Fe(C)), iron carbide (Fe3C), iron phosphate (FePO4 and Fe2P2O7) and iron phosphide (Fe2P). The results of this study showed that the method employed enables the synthesis of nanocomposites with diverse chemical and structural characteristics, depending on the conditions of preparation and on the subsequent execution of heat treatments.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T15:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 79714.pdf: 1522490 bytes, checksum: 55bfcf4211c8837bd6931b33697ea643 (MD5) Previous issue date: 1986 / Fabricaram-se ladrilhos acústicos, feitos de cinzas de diversas granulometrias e aglomerados com cola de resina epoxídica. Testaram-se diversas amostras pela técnica de dois microfones, demostrando o material ter boas propriedades acústicas. Denvolvou-so uma revisão da teoria usada em medições no tubo de impedância clássico e desenvolveu-se fórmulas para medição de absorção e impedância acústica pela técnica dos dois microfones a partir da equação da onda acústica plana, chegando-se as mesmas equações desenvolvidas por outros autores que partiram de outras formulações teóricas. Foi descrita a tecnologia de medições empregada, bom como a aparelhagem e processos usados, efetuando-se uma série de ensaios para verificação da exatidão da técnica dos dois microfones. discutindo-se diversos aspectos dos resultados, bem como sua comparação com os obtidos no tubo de impedância clássico, obtendo-se boa concordância entre ambos métodos. Finalizando-se foram sugeridos estudos posteriores para aprofundamento dos conhecimentos na área da medição acústica pela técnica dos dois microfones.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T20:02:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 101480.pdf: 5849425 bytes, checksum: cc3cc86ac1cc26c06e89486aedb77e27 (MD5) Previous issue date: 1995

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:12:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308149.pdf: 2110181 bytes, checksum: b88ee7b3aee161ae69e1d1183901e5f0 (MD5) / Vários estudos sobre cinzas pesadas provenientes da combustão do carvão mineral, em usinas termelétricas, tem demonstrado a possibilidade de serem usadas no desenvolvimento de materias vítreos e vitrocerâmicos, devido a presença de elevadas concentrações de alumino silicatos. Porém, no seu uso necessitam de óxidos modificadores de rede vítrea como agentes na redução de temperatura de fusão vítrea. Diante desta necessidade, o presente trabalho faz um estudo de pesquisa de efeitos de fundentes e melhor combinação entre , e na formulação de vidros a partir de cinzas. Os vidros foram obtidos pela combinação de 85% cinza pesada com 15% fundente. Os fundentes foram todos usados e combinados, de maneira que completem 15% da mistura total de produção do vidro. Fazendo o uso de um planejamento experimental de mistura com ponto central foi possível a obtenção de uma combinação que torna a temperatura de fusão e a temperatura de amolecimento baixa (em torno de 950ºC). Escolheu-se o modelo cúbico especial para representar os valores experimentais dos efeitos parciais e combinados dos fundentes, onde se concluiu que o aumento na fração mássica de na composição conduz a maiores valores de Temperatura de Amolecimento e Temperatura de fusão vítrea, e que o efeito combinado entre e foi o mais significativo de todos, e a melhor combinação foi dada na composição de VD6 (7,25 % de ; 7,25 % de e 85% cinza pesada). Os valores das propriedades características dos vidros demonstraram-se favoráveis quando comparados a dos outros vidros comerciais. A cinética de fusão de vidros mostrou-se também favorável ao VD6, visto que no seu mecanismo de fusão, apresentou somente três (3) etapas de transformação térmica (sinterização, amolecimento e fusão), enquanto que as outras amostram apresentaram um percurso longo de transformação (sinterização, amolecimento, ponto de meia esfera e fusão). / Several studies about bottom ash from the combustion of coal in power plants, has shown the possibility of being used to develop glass-ceramic and vitreous material, due to the presence of high concentrations of aluminum silicate. However, in their processing need glass network modifier oxides as agents to reduce the melting temperature of glass. Faced with this need, this work makes a research study of effects of fluxes and best combination between , and in the formulation of glasses from ashes. The glasses were obtained by combining 85% ash at 15% flux. The fluxes were all used and combined to complete 15% of the total mixture in the production of glass. Making use of the experimental design with center point of the mixture was possible to obtain a combination that makes the melting temperature and low softening temperature (around 950 °C). The special cubic model was chosed to represent the experimental values and partial effects of combinations of flux, where was concluded that the increase in the fraction of CaO by weight in the composition leads to higher values of softening temperature and melting point glass, and the combined effect of and was the most significant effects than other, and the best combination was given the composition of VD6 (7,25 % of ; 7,25 % of and 85% of bottom ash). The values of the characteristic properties of the glass proved to be favorable when compared to other commercial glasses. The kinetics of melting glass was found to be in some way favorable to VD6, since its mechanism of fusion showed only three (3) thermal step of treatment (sintering, softening and melting), while the other samples showed a long route processing (sintering, softening, half sphere and the point of fusion).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:40:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 244262.pdf: 1411437 bytes, checksum: 39a9017f2c010032fe1d1222c8dbe080 (MD5) Previous issue date: 2007 / A geração de energia termelétrica a partir da utilização de carvão mineral como combustível ainda consiste num ramo importante no cenário mundial de matrizes energéticas, apesar de políticas atuais de redução do consumo de combustíveis derivados de fontes de energia não renováveis. Em Usinas Termelétricas de grande porte, o carvão mineral é pulverizado e alimentado em caldeiras através de bicos queimadores. Nesse contexto, alguns problemas operacionais podem acontecer em decorrência da natureza abrasiva deste mineral e da desigual distribuição de fluxo de combustível nas tubulações que alimentam os queimadores. Entre eles, destacam-se o desgaste excessivo de bicos dispersores de combustível e o superaquecimento localizado em determinadas regiões da caldeira, problemas causados principalmente pela distribuição desigual de carvão mineral pulverizado nos dutos que alimentam as caldeiras. Sendo assim, o presente trabalho propõe o estudo de um dispositivo regulador e direcionador de fluxo de fluidos, projetado para ser instalado numa Usina Termelétrica com o objetivo de uma equalização de velocidades da mistura de ar e combustível, visando à redução de problemas operacionais que induzam a indústria a paradas forçadas. Para isso, foi desenvolvida uma unidade piloto para ensaios com protótipos do dispositivo, com a utilização de ar frio como fluido de escoamento. Esta Unidade permitiu a realização de ensaios experimentais com um protótipo, e com dois ou três protótipos trabalhando com fluxos de ar em paralelo. Os resultados obtidos a partir destes ensaios permitiram a avaliação da perda de carga singular em função da regulagem do mesmo, sendo que um comportamento exponencial foi verificado. Além disso, foi possível a determinação do comprimento equivalente adimensional do protótipo. Por fim, a instalação do dispositivo no meio industrial foi executada, e testes adicionais visando à comparação dos resultados obtidos a partir da unidade piloto foram realizados. Sendo assim, este estudo possibilitou o conhecimento das características do dispositivo projetado, bem como permitiu uma estimativa de sua influência na dissipação de energia em escoamentos internos, incompressíveis e em regime turbulento. Foi demonstrado e comprovado também que o protótipo é útil na avaliação das características gerais do dispositivo, porém para a quantificação da dissipação de energia do sistema operando com carvão mineral, estudos complementares necessitam ser realizados.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:08:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325600.pdf: 3301116 bytes, checksum: 6d6c01a3550e5f74fdab37223d1494c3 (MD5) Previous issue date: 2013 / Óxidos de metais alcalino-terrosos (especialmente de cálcio e magnésio) têm sido empregados no processo de gaseificação, a fim de aumentar a produção de hidrogênio por meio da captura de CO2 in situ. Ao remover CO2 do meio reacional, as relações de equilíbrio químico são modificadas, conduzindo a uma maior produção de hidrogênio. Embora esta abordagem para a produção de H2 tenha sido demonstrada na literatura, ainda existem limitações para a sua aplicação em larga escala, sendo que algumas delas estão relacionadas a reversibilidade do processo de captura de CO2 e perda da capacidade adsortiva dos óxidos de cálcio quando estes são empregados. O objetivo deste estudo é investigar a gaseificação com vapor de água de um carvão mineral brasileiro na presença de ortossilicato de lítio (Li4SiO4), avaliando-se a influência da temperatura de reação (650 oC-1000 oC), da concentração de vapor de água (10-40 %) e da razão Li4SiO4:C (1:1-10:1) na cinética das reações e na formação dos produtos gasosos, além de identificar as melhores condições de operação para aumentar a produção de H2. Três modelos teóricos foram ajustados aos dados experimentais e os parâmetros cinéticos foram encontrados. O carvão utilizado, de rank sub-betuminoso, é típico da maioria dos carvões brasileiros e possui elevado teor de cinzas. O ortossilicato de lítio, obtido comercialmente, possui pureza de 97,5 %. As amostras foram caracterizadas por diferentes técnicas de análise. Previamente aos ensaios de gaseificação, a amostra de carvão foi pirolisada em reator tubular de quartzo, em atmosfera de N2 e temperatura de 900 °C, visando obter uma amostra de char homogênea. Os experimentos de gaseificação foram realizados em uma termobalança sob condições isotérmicas e em pressão atmosférica. Sob fluxos acima de 300 mLN.min-1, tamanhos de partículas abaixo de 0,1 mm e massa de amostra de até 100 mg, as resistências difusionais internas e externas podem ser desprezadas. Foi encontrado um efeito catalítico importante nas reações contendo Li4SiO4, com um aumento significativo da concentração de H2 nos produtos, principalmente nas menores temperaturas. Valores de energia de ativação iguais a 151 kJ.mol-1 e 126 kJ.mol-1 foram encontrados para os processos de gaseificação não catalítica e catalítica, respectivamente, sendo a cinética da gaseificação adequadamente descrita pelos modelos do Núcleo Não Reagido e Volumétrico. Estudos adicionais de captura de CO2 pelo Li4SiO4 indicaram que o composto é capaz de capturar 37,6 %CO2 em massa, na temperatura de equilíbrio de 723 oC (parâmetros termodinâmicos); sendo que experimentos de carbonatação provaram que um valor muito próximo é possível de ser alcançado. Ensaios cíclicos de carbonatação/descarbonatação em reator de leito fluidizado mostraram que o ortossilicato de lítio não apresenta decaimento em sua atividade de captura de CO2 por mais de 15 ciclos, indicando sua maior durabilidade em comparação ao óxido de cálcio. No entanto, sua capacidade adsortiva é limitada pela termodinâmica em maiores temperaturas e a cinética é lenta em menores concentrações de CO2. Com isso, não foi possível verificar uma diminuição de CO2 nos produtos da gaseificação. Por fim, ensaios de pirólise em reator de leito de jorro indicaram que a presença do adsorvente aumenta a taxa da reação, a concentração dos produtos CO, CO2 e CH4 e a produção de gás, além de contribuir para o craqueamento catalítico do alcatrão <br> / Oxides of alkaline-earth metals (specially calcium and magnesium) have been used in the gasification process in order to increase the hydrogen production by capturing CO2. By removing CO2 of the reaction, the relations of chemical equilibrium are modified, leading to a greater production of hydrogen. Although this approach of H2 production has been demonstrated in the literature, there are still limitations to its application on a large scale, some of which are related to the reversibility of the CO2 capture process and loss of adsorptive capacity of calcium oxides when these are employed. The objective of this study is to investigate the steam gasification of a Brazilian coal in the presence of lithium orthosilicate (Li4SiO4), evaluating the effect of the reaction temperature (650 oC-1000 oC), the steam partial pressure (10-40 %) and the Li4SiO4:C ratio (1:1-10:1) on the reaction kinetics and on the formation of products, and identify the best operating conditions to increase the H2 production. Three theoretical models were fitted to the experimental data and the kinetic parameters were found. The coal used, of sub-bituminous rank, is typical of most Brazilian coals and has a high ash content. The lithium orthosilicate is a commercial product and has a purity of 97,5 %. The samples were characterized by several techniques. Prior to the gasification tests, the coal sample was pyrolyzed in a quartz tubular reactor, under a N2 atmosphere and temperature of 900 °C in order to obtain a homogeneous char sample. The gasification experiments were performed in a thermobalance, under isothermal conditions and at atmospheric pressure. Under a flow above 300 mLN.min-1, a particle size below 0,1 mm and a sample weight of 100 mg, the internal and external diffusional resistance can be neglected. It was found an important catalytic effect in the reactions containing Li4SiO4, with a significant increase in the H2 concentration in the product flow, mainly at lower temperatures. Activation energy values of 151 kJ.mol-1 and 126 kJ.mol-1 were found for the non-catalytic and catalytic gasification processes, respectively, and the kinetics was adequately described by the Shrinking Core Model and Volumetric Model. Additional studies of CO2 capture by Li4SiO4 indicated that the solid is able to capture 37,6 %CO2 in weight at the equilibrium temperature of 723 oC (thermodynamic parameters); and carbonation experiments proved that a close value can be achieved. Cycling tests (carbonation/decarbonation) in a fluidized bed reactor showed that the lithium orthosilicate does not present activity decay in CO2 capture for more than 15 cycles, indicating its durability comparing to calcium oxide. However, the adsorption capacity is limited by the thermodynamics at higher temperatures and the kinetics is slow at low CO2 concentrations. Thus, it was not possible to capture CO2 in the gasification reactions. However, pyrolysis tests in a spouted bed reactor indicated that the presence of the adsorbent increases the reaction rate, the products concentrations of CO, CO2 e CH4 and the gas production, and also contributes to the catalytic cracking of tar.

As pilhas de homogeneização são uma das formas mais comuns de homogeneização e redução da variabilidade de minério que alimenta uma unidade de processamento mineral ou o mercado diretamente. Uma das maneiras de construir essas pilhas consiste em dispor o material vindo da lavra em camadas horizontais e, posteriormente, retomá‐los em fatias verticais. A caracterização deste material vindo da mina (blocos de lavra) é uma das principais tarefas do planejamento mineiro. Existem várias técnicas que podem ser utilizadas para estimativa dos teores destes blocos, tais como Krigagem e Inverso da Distância (ID). A simulação por Bandas Rotativas é mais uma delas e foi utilizada neste trabalho, pois é capaz de reproduzir a variabilidade in situ e a continuidade espacial dos dados, ao contrário de outros métodos de estimativa. Com os resultados destas simulações são traçadas as possíveis rotas de lavra, que otimizam os diversos fatores de engenharia e economia. A rota de lavra é de difícil modificação e determinará a seqüência dos blocos que irão construir as pilhas de homogeneização. As pilhas são caracterizadas pela forma, tamanho, arranjo e número de camadas. O incorreto dimensionamento pode acarretar perdas financeiras devido ao alto estoque e/ou a perdas em recuperação e teores na usina de beneficiamento. O método proposto é capaz de quantificar a variabilidade dos sistemas de homogeneização para os n cenários de lavra conforme modelos de blocos simulados. Para tal metodologia foi desenvolvida uma rotina capaz de realizar diferentes tamanhos de pilhas para as várias simulações. Os dados utilizados são provenientes dos depósitos de carvão da região Sul do Brasil. Os parâmetros utilizados para a medida da variabilidade foram conteúdo de cinza e teor de enxofre, contaminantes comuns nestes depósitos. A metodologia proposta indica que é possível reduzir a variabilidade do sistema. A incerteza associada às variáveis foi reduzida, um tamanho conveniente de pilhas foi determinado e testes foram realizados para reduzir ainda mais os riscos econômicos da mineradora. / Mixing piles are one of the most common strategies of homogenization and ore variability reduction for mineral processing plant feeding or direct market feeding. One of the ways to construct these piles is to dispose the mined material in horizontal layers and, posteriorly, take them into vertical slices. The characterization of this material from the mine (mining blocks) is one of the main tasks of the mine planning. There are several techniques that can be used to estimate the grades of these blocks, such as Kriging and Inverse of Distance (ID). Turning bands simulation is one of them, and it was used on this study, because it is able to generate n possible values for the grades of the mining blocks. With these simulations results the possibilities for mining routes, those optimize the several mining and economic factors. The mining route is hard to modify and it will determine the block sequence that will build the homogenization piles. The piles are characterized by their shape, size, arrangement and the number of layers. An incorrect design can lead to financial losses due to high stock mass and/or to loss in processing plant recovery and grades. The proposed method is able to quantify the variability of mixing systems for n mining settings from simulated mining blocks. For this methodology was developed a routine able to realize different pile sizes for several simulations. The data used come from coal deposits in southern Brazil. The parameters used for the variability measure were ash content and sulfur grade, common contaminants in these deposits. The proposed methodology indicates that is possible to reduce the system variability. The uncertainty associated to the variables was reduced, a proper pile size was determined and tests were made, resulting in lower economic risks for the mining company.

Resumo: O consumo de cafés especiais, dentre eles o café solúvel, tem aumentado nos últimos anos. Entretanto, durante o processamento do café solúvel ocorrem perdas de compostos importantes relacionados ao aroma e sabor característicos do café. Estes compostos podem ser recuperados de uma solução aquosa e reincorporados ao produto final. Geralmente o processo de recuperação utiliza processos térmicos que, além de envolver altos gastos energéticos, podem causar degradações devido às altas temperaturas empregadas. Um processo alternativo que se apresenta promissor é a adsorção. Neste trabalho foi avaliado o processo de adsorção em leito fixo, utilizando carvão ativado (Carbomafra 119®) como adsorvente, para recuperar o benzaldeído presente em corrente aquosa. Alguns parâmetros operacionais foram avaliados, tais como a vazão de alimentação (3,92 - 11,79 mL min-1), altura do leito (3 - 9 cm), concentração inicial (91,95 - 444,91 mg L-1) e diâmetro interno da coluna (6,2 - 12,2 mm). Todos os experimentos em leito fixo foram conduzidos a 20 °C. O estudo em leito fixo mostrou que com aumento da vazão, a capacidade do leito, capacidade total e tempo de saturação diminuem. Efeito antagônico foi observado para o aumento da altura do leito. O aumento da concentração inicial provocou uma maior adsorção do aroma. O diâmetro interno foi avaliado de quatro formas distintas: i) mantendo vazão e massa de adsorvente constantes; ii) mantendo vazão e altura do leito constantes; iii) mantendo velocidade e massa de adsorvente constantes; iv) mantendo velocidade e altura do leito constantes. Resultados indicam que menores diâmetros apresentam melhor eficiência de recuperação. Os dados obtidos em leito fixo, nas variadas condições, foram descritos utilizando os modelos de Thomas, Yoon e Nelson, Clark, Yan e BDST. Os modelos de Yan e Yoon e Nelson foram os que apresentaram melhores predições dos dados. O modelo de Yoon e Nelson foi o que apresentou os menores desvios em relação aos dados experimentais obtidos. O modelo BDST foi utilizado para estudo de scale up, apresentando bons resultados.