Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-22T15:37:57Z No. of bitstreams: 1 TycianneJanynneDeOliveiraCabral_DISSERT.pdf: 2149439 bytes, checksum: 131d03398750f276cbe2491387456242 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-27T23:42:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TycianneJanynneDeOliveiraCabral_DISSERT.pdf: 2149439 bytes, checksum: 131d03398750f276cbe2491387456242 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T23:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TycianneJanynneDeOliveiraCabral_DISSERT.pdf: 2149439 bytes, checksum: 131d03398750f276cbe2491387456242 (MD5) Previous issue date: 2016-01-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Os ?leos vegetais caracterizam-se como mat?rias-primas importantes no fornecimento de subst?ncias naturais de interesse das ind?strias farmac?uticas, aliment?cias e cosm?ticas. O ?leo de girassol destaca-se por apresentar em sua composi??o importantes ?cidos graxos insaturados, como o ?cido oleico (C18:1) e linoleico (C18:2), respons?veis por diversos benef?cios ? sa?de. O principal objetivo do presente trabalho ? a obten??o de fra??es enriquecidas em ?cidos graxos insaturados a partir do ?leo de girassol refinado. O ?leo em estudo foi caracterizado atrav?s da determina??o de algumas propriedades, como ?ndice de iodo, ?ndice de acidez e viscosidade. Uma transesterifica??o foi realizada a fim de transformar os triglicer?deos nos seus correspondentes ?steres met?licos de ?cidos graxos. Estes foram submetidos ao processo de destila??o molecular, por apresentar-se como uma alternativa eficiente para separa??o e purifica??o dessas subst?ncias, utilizando alto v?cuo e temperaturas reduzidas. As fra??es de ?steres obtidas foram analisadas por cromatografia gasosa. A t?cnica de planejamento de experimentos foi empregada a fim de avaliar as melhores condi??es para obten??o das fra??es de destilado, analisando algumas vari?veis, como temperatura do sistema de evapora??o e condensa??o. A temperatura do evaporador mostrou-se como a vari?vel de maior influ?ncia sobre o percentual de destilado obtido. As condi??es otimizadas para a resposta estudada foi de 100?C para temperatura do evaporador e de 10?C para a temperatura do condensador. O gr?fico de ?Split ratio? mostrou que para a menor vaz?o de alimenta??o (1mL/min) e maior temperatura do evaporador (110 ?C), foi obtida a maior fra??o de destilado. Foi realizado ainda, o estudo da influ?ncia da temperatura do evaporador sobre a concentra??o de compostos insaturados. A melhor condi??o de opera??o foi para a temperatura de 90?C, alcan?ando 82,22% de compostos insaturados. Foram obtidas as curvas de elimina??o dos compostos insaturados presentes na corrente de destilado. Os resultados da simula??o do processo de destila??o molecular do ?leo de girassol mostraram os perfis de concentra??o para tr?s diferentes vaz?es de alimenta??o. Foram obtidos os perfis de velocidade, temperatura e espessura do filme l?quido. A velocidade do filme aumenta ? medida que o fluido escorre pelas paredes do evaporador, atingindo um valor m?ximo no comprimento de 0,075 m. A espessura do filme diminui ao longo do percurso, uma vez que muitos compostos s?o volatilizados. O resultado do perfil de temperatura apresentou-se coerente com os reproduzidos pela literatura, mostrando-se constante ap?s atingir a temperatura m?xima de opera??o no comprimento de 0,15 m. Dessa forma, o presente trabalho permitiu caracterizar e concentrar, por meio da an?lise experimental, os compostos insaturados, bem como observar o comportamento do ?leo de girassol atrav?s da simula??o do processo. / Vegetable oils are characterized as important raw materials in the supplying of natural substances of interest pharmaceutical, food and cosmetic industry. Sunflower oil stands out for its important composition present in unsaturated fatty acids such as oleic acid (C18:1) and linoleic (C18:2), responsible for many health benefits. The main objective of this study is obtain enriched fractions in unsaturated compounds from refined sunflower oil. The oil used in this study was characterized by the determination of some properties, like iodine number, acid number and viscosity. A transesterification was done to transform the triglycerides into their corresponding methyl esters of fatty acids. These was submitted the molecular distillation process, for present as an efficient alternative to separation and purification of these substances, using high vacuum and low temperatures. Of the esters fractions that was obtained, were analyzed by gas chromatography. The experimental design technique was used to evaluate the influence of the temperature variation of evaporation and condensation system on the percentage obtained residue. The evaporator temperature proved to be the most influential variable on the studied response. The optimized conditions for the answer was studied at 100 ?C for evaporator temperature and 10 ?C for the condenser temperature. The graph of "split ratio" showed that for the lowest flow feed (1 mL/min) and higher evaporator temperature (110 ?C) was obtained in the largest fraction of distillate. It also used the study of the influence of evaporator temperature on the concentration of unsaturated compounds. The best operating conditions for temperature was 90 ?C reached 82.21 % of unsaturated compounds. Elimination curves of the unsaturated compounds present in the distillate stream were obtained. The simulation results of the molecular distillation process of sunflower oil showed the concentration profiles for three different feed flow rates. The speed, temperature and thickness profiles of the liquid film were obtained. The speed of the film increases as the fluid flows through the walls of the evaporator, reaching a maximum on length of 0.075 m. The film thickness decreases on the route, since many compounds are volatilized. The result of the temperature profile had to be consistent with the literature reproduced, being constant after reaching the maximum operating temperature in the length of 0.15 m. This study allowed characterizing and focusing, through experimental analysis, unsaturated compounds and observing the sunflower oil?s behavior through process simulation.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-02T22:55:04Z No. of bitstreams: 1 HerbertSenzanoLopes_DISSERT.pdf: 1964831 bytes, checksum: a1f3b710808bf3ed42490612f2700bca (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-04T00:31:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 HerbertSenzanoLopes_DISSERT.pdf: 1964831 bytes, checksum: a1f3b710808bf3ed42490612f2700bca (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-04T00:31:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HerbertSenzanoLopes_DISSERT.pdf: 1964831 bytes, checksum: a1f3b710808bf3ed42490612f2700bca (MD5) Previous issue date: 2014-12-23 / A parte pesada do petr?leo pode ser utilizada para in?meras finalidades, uma delas ? a obten??o de ?leos lubrificantes. Com base nesse contexto, muitos pesquisadores v?m estudando alternativas de separa??o desses constituintes de petr?leo bruto, entre elas pode ser citada a destila??o molecular, uma t?cnica de evapora??o for?ada diferente dos outros processos convencionais presentes na literatura. Este processo pode ser classificado como um caso especial de destila??o a alto v?cuo com press?es que chegam a atingir faixas extremamente baixas da ordem de 0,1 Pascal. As superf?cies de evapora??o e de condensa??o devem apresentar uma dist?ncia entre si da ordem de grandeza do percurso livre m?dio das mol?culas evaporadas, isto ?, as mol?culas evaporadas facilmente atingir?o o condensador, pois as mesmas encontrar?o um percurso sem obst?culos, o que ? desej?vel. Logo, a principal contribui??o deste trabalho consiste na simula??o do processo de destila??o molecular de filme descendente do petr?leo. O petr?leo bruto foi caracterizado utilizando o UniSim? Design R430 e o Aspen HYSYS? V8.5. Com os resultados desta caracteriza??o foram efetuados, em planilhas de c?lculo no Microsoft? Excel?, os c?lculos das propriedades f?sico-qu?micas dos res?duos de uma amostra de petr?leo, i.e., termodin?micas e de transporte. De posse dessas propriedades estimadas e das condi??es de contorno sugeridas pela literatura, foram resolvidas as equa??es dos perfis de temperatura e concentra??o atrav?s do m?todo de diferen?as finitas impl?cito utilizando a linguagem de programa??o Visual Basic? (VBA) for Excel?. O resultado do perfil de temperatura apresentou-se coerente com os reproduzidos pela literatura, havendo em seus valores iniciais uma leve distor??o em consequ?ncia da natureza do ?leo estudado ser mais leve que o da literatura. Os resultados dos perfis de concentra??o mostraram-se eficientes permitindo perceber que as concentra??es dos mais vol?teis diminuem e as dos menos vol?teis aumentam em fun??o do comprimento do evaporador. De acordo com os fen?menos de transporte presentes no processo, o perfil de velocidade tende a aumentar at? um ponto m?ximo e em seguida diminui e a espessura do filme diminui, ambos em fun??o do comprimento do evaporador. Conclui-se que o c?digo de simula??o em linguagem Visual Basic? (VBA) ? um produto final do trabalho que permite aplica??o para a destila??o molecular do petr?leo e de outras misturas similares. / The heavy part of the oil can be used for numerous purposes, e.g. to obtain lubricating oils. In this context, many researchers have been studying alternatives such separation of crude oil components, among which may be mentioned molecular distillation. Molecular distillation is a forced evaporation technique different from other conventional processes in the literature. This process can be classified as a special distillation case under high vacuum with pressures that reach extremely low ranges of the order of 0.1 Pascal. The evaporation and condensation surfaces must have a distance from each other of the magnitude order of mean free path of the evaporated molecules, that is, molecules evaporated easily reach the condenser, because they find a route without obstacles, what is desirable. Thus, the main contribution of this work is the simulation of the falling-film molecular distillation for crude oil mixtures. The crude oil was characterized using UniSim? Design and R430 Aspen HYSYS? V8.5. The results of this characterization were performed in spreadsheets of Microsoft? Excel?, calculations of the physicochemical properties of the waste of an oil sample, i.e., thermodynamic and transport. Based on this estimated properties and boundary conditions suggested by the literature, equations of temperature and concentration profiles were resolved through the implicit finite difference method using the programming language Visual Basic? (VBA) for Excel?. The result of the temperature profile showed consistent with the reproduced by literature, having in their initial values a slight distortion as a result of the nature of the studied oil is lighter than the literature, since the results of the concentration profiles were effective allowing realize that the concentration of the more volatile decreases and of the less volatile increases due to the length of the evaporator. According to the transport phenomena present in the process, the velocity profile tends to increase to a peak and then decreases, and the film thickness decreases, both as a function of the evaporator length. It is concluded that the simulation code in Visual Basic? language (VBA) is a final product of the work that allows application to molecular distillation of petroleum and other similar mixtures.

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:02:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IzabellyLL_TESE.pdf: 7496453 bytes, checksum: d39fc896ff5d9d4982952835ef786c26 (MD5) Previous issue date: 2013-07-12 / The molecular distillation is show as an alternative for separation and purification of various kinds of materials. The process is a special case of evaporation at high vacuum, in the order from 0.001 to 0.0001 mmHg and therefore occurs at relatively lower temperatures, preserves the material to be purified. In Brazil, molecular distillation is very applied in the separation of petroleum fractions. However, most studies evaluated the temperature of the evaporator, condenser temperature and flow such variables of the molecular distillation oil. Then, to increase the degree of recovery of the fraction of the distillate obtained in the process of the molecular distillation was evaluated the use nonionic surfactants of the class of nonylphenol ethoxylate, molecules able to interact in the liquid-liquid and liquid-vapor interface various systems. In this context, the aim of this work was to verify the influence of commercial surfactant (Ultranex-18 an Ultranex-18-50) in the molecular distillation of a crude oil. The physicochemical characterization of the oil was realized and the petroleum shown an API gravity of 42?, a light oil. Initially, studied the molecular distillation without surfactant using star design experimental (2H ? ) evaluated two variables (evaporator temperature and condenser temperature) and answer variable was the percentage in distillate obtained in the process (D%). The best experimental condition to molecular distillation oil (38% distillate) was obtained at evaporator and condenser temperatures of 120 ?C and 10 ? C, respectively. Subsequently, to determine the range of surfactant concentration to be applied in the process, was determined the critical micellar concentration by the technique of scattering X-ray small angle (SAXS). The surfactants Ultranex-18 an Ultranex-18-50 shown the critical micelle concentration in the range of 10-2 mol/L in the hydrocarbons studied. Then, was applied in the study of distillation a concentration range from 0.01 to 0.15 mol/L of the surfactants (Ultranex- 18 and 50). The use of the nonionic surfactant increased the percentage of hydrocarbons in the range from 5 to 9 carbons in comparison to the process carried out without surfactant, and in some experimental conditions the fraction of light compounds in the distilled was over 700% compared to the conventional process. The study showed that increasing the degree of ethoxylation of Ultranex18 to Ultranex-50, the compounds in the range of C5 to C9 reduced the percentage in the distilled, since the increase of the hydrophilic part of the surfactant reduces its solubility in the oil. Finally, was obtained an increase in the degree of recovery of light hydrocarbons, comparing processes with and without surfactant, obtained an increase of 10% and 4% with Ultranex-18 and Ultranex-50, respectively. Thus, it is concluded that the Ultranex- 18 surfactant showed a higher capacity to distillation compared with Ultranex-50 and the application of surfactant on the molecular distillation from petroleum allowed for a greater recovery of light compounds in distillate / A destila??o molecular apresenta-se como uma alternativa para separa??o e purifica??o de diversos tipos de materias. O processo ? um caso especial de evapora??o a alto v?cuo, na ordem 0,001 a 0,0001 mmHg, e consequentemente, ocorre ? temperaturas relativamente mais baixas, preservando ao m?ximo o material a ser purificado. No Brasil, a destila??o molecular ? muito aplicada na separa??o de fra??es de petr?leo. No entanto, boa parte dos estudos relacionados a destila??o molecular de petr?leo avalia apenas as vari?veis do processo, tais como: a temperatura do evaporador, temperatura do condensador, vaz?o e etc. Dessa forma, com o prop?sito de favorecer a destila??o molecular, visando aumentar o grau de recupera??o da fra??o do destilado obtido no processo, avaliou-se a aplica??o de tensoativos n?o i?nicos da classe do nonilfenol etoxilado, uma vez que tais mol?culas apresentam a capacidade de interagir na interface l?quido-l?quido e l?quido-vapor de diversos sistemas. Portanto, o objetivo deste trabalho foi verificar a influ?ncia de tensoativo comerciais do tipo Ultranex-18 e Ultranex-50 na destila??o molecular de um petr?leo bruto. Nesse estudo, realizou-se a caracteriza??o f?sico-qu?mica do petr?leo a ser destilado, determinando-se que o mesmo apresentava um grau API de 42?, o que confere a amostra a ser destilada uma caracter?stica de fra??o leve. Na etapa do estudo das destila??es moleculares realizadas sem tensoativo, aplicou-se um planejamento estrela (2K ? ) com duas vari?veis (temperatura do evaporador e temperatura do condensador), tendo como resposta a porcentagem de destilado obtida no processo (%D). Verificou-se que a melhor condi??o experimental para a destila??o molecular do petr?leo estudado foi aplicando uma temperatura do evaporador de 120?C e do condensador de 10?C, obtendo-se uma porcentagem de destilado de 38 %. Posteriormente, para determinar uma faixa de concentra??o de tensoativo a ser aplicado no processo determinou-se a concentra??o micelar critica aplicando a t?cnica de espalhamento de raio-X de baixo ?ngulo (SAXS). Atrav?s da t?cnica, constatou-se que para os tensoativos da classe do nonilfenois etoxilados a concentra??o micelar cr?tica encontra-se na faixa de 10-2 mol/L para os hidrocarbonetos estudados. A partir dessa constata??o, aplicou-se no estudo das destila??es com tensoativo (Ultranex-18 e 50) uma faixa de concentra??o entre 0,01 a 0,15 mol/L. Nesta etapa, verificou-se que a presen?a do tensoativo n?o i?nico aumentou a destila??o de hidrocarbonetos na faixa de 5 a 9 carbonos em compara??o ao processo realizado sem tensoativo, e que em alguns casos a fra??o de compostos leves no destilado do processo foi superior a 700 % em rela??o ao processo convencional. O estudo mostrou que o aumento do grau de etoxila??o do Ultranex-18 para o Ultranex-50, reduziu a porcentagem de compostos destilados na faixa de C5 a C9, uma vez que o aumento da parte hidrof?lica do tensoativo reduz sua solubilidade no petr?leo. Finalmente, verificou-se que o aumento no grau de recupera??o de hidrocarbonetos leves, comparando os processos com o tensoativo e sem tensoativo, resultou em um aumento de 10 % para o processo empregando o Ultranex-18 e 4% para o Ultranex-50. Dessa forma, conclui-se que o Ultranex-18 apresentou maior capacidade de destila??o frente ao Ultranex-50 e que a aplica??o de tensoativo na destila??o molecular de petr?leo favoreceu o processo, j? que houve o aumento da concentra??o de compostos leves obtidos