Orientadores: Teresa Massako Kakuta Ravagnani, João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-25T14:25:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gouvea_PauloEduardoMigotode_M.pdf: 4158693 bytes, checksum: 59d4472e6123614382ae12766cc1ed91 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Destilação é o mais importante processo de separação utilizado nas indústrias químicas. Entretanto, o alto consumo energético é uma das desvantagens deste processo. Neste sentido, estudos sobre o aumento de eficiência são de fundamental importância e diversas técnicas têm sido propostas na literatura com o intuito de diminuir o consumo de energia. Uma das alternativas consiste em mudar a configuração operacional da coluna de destilação. Para-destilação e Meta-destilação são duas destas diferentes configurações de operação. Na coluna de Para-destilação, a fase vapor é dividida em duas partes iguais que percorrem paralelamente a coluna mantendo contato, em estágios alternados, com o único fluxo de líquido descendente. Por outro lado, na Meta-destilação, o fluxo líquido é dividido em duas correntes que entram em contato com a única fase vapor ascendente. Neste trabalho, a operação destas duas configurações alternativas de colunas de destilação foram estudadas. Programas computacionais foram desenvolvidos para similar a operação destas colunas, sendo estimados valores de eficiência de Murphree para os estágios considerando efeitos de arraste e choro. O dimensionamento dessas colunas também foi feito e seus valores comparados aos da coluna de destilação convencional. Métodos de cálculo rigoroso destas configurações de colunas de destilação e sistemas destilantes não-ideais foram utilizados... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Distillation is the most used separation process in many applications and, as we know, its low thermodynamic efficiency is the main disadvantage. Studies to provide energy economy are fundamental. In this sense, several techniques have been proposed in the literature to decrease the energy consumption. One these ways is changing the operation configurations of operation. In the first type, the vapour phase is divided into two equal parts at the bottom of the column and the whole amount of the falling liquid is stage-by-stage, alternatively contacted with both part of the vapour. In the Metastillation process, the falling liquid is separated into two equal parts at the top of the column and contacted with the whole amount of the uprising vapour. In this work, the operations of both alternative configuration were studied. Computational programs were developed to simulated these columns operations. A rigorous methods were developed to analyse the behavior of non ideal distillation systems. Murphree tray efficiency considering entrainment and weeping effects was calculated and discussed. The results show that the alternative processes require more stage numbers than conventional distillation column to obtain the equal separation grades at the same operational conditions. Another important observed parameter is the decrease in the tray separation area... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Iracema de Oliveira Moraes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-14T01:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Macedo_RicardoVertheinTavaresde_M.pdf: 2974121 bytes, checksum: fb43d84eb8a93466fe2eb2b7229023e7 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Foi estudado o crescimento misto de C. utilis com beijerinckia SP ip e C. utilis com A. vinelandii em substrato de vinho to suplementado com Na2HPO4, visando-se observar o aumento do nitrogénio promovido pelas Bactérias Fixadoras de Nitrogênio (B.F.N.) de vida livre, e sua utilização pelas leveduras em ter mos do aumento do peso de células, como também da diminuição da carga poluidora deste resíduo. O cultivo foi feito em frascos de erlenmeyers de 500 ml com 100 ml de meio, ã temperatura ambiente, 25 - 30°C, onde em cada amostragem foram feitas determinações de nitrogênio total, densidade ótica da suspensão, numero de células e pH. As determinações de D.B.O., D.Q.O., Nitrogênio Orgânico e Amoniacal foram realizadas pela Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente (FEEMA). O crescimento misto em vinhoto suplementado com Kn-, HP04 0.1". mostrou um aumento significativo do nitrogênio. cm forma de exponencial simples independente das fases de crescimento da levedura, da ordem de 2 2% em 60 horas de cultivo, quando comparado com a cultura pura no mesmo meio. Isto acarretou aumento significativo do peso seco de células da ordem de 201, em 36 horas, e do número total de células de levedura da ordem de 221 em 48 horas, para a cultura mista, comparada com o aumento do peso seco de células e do numero total de células de leve dura em cultura pura. Houve abaixamento da D.B.O. em torno de 73% e da D.Q.O. em torno de 761 em cultura mista, contra 50% e 441 respectivamente em cultura pura / Abstract: Alcohol stillage was used as growth medium for microrganisms in three different treatments: in the first treatment it was inoculated a mixture of C. utilis + beijerinckia sp, in a second C. utilis + A. vinelandii and in a third a culture of oure yeasts cells. An adition of Na7HP04 was made in all three cases. The main objectives were to investigate the increase in nitrogen content -produced by wild "Nitrogen Fixing Bactérias - B.F.N.", to observe the increase in number of yeast cells and the effect of the treatment on the pollutant power of the residue . The growth was carried out in erlenmeyers flasks of 50n ml having 100 ml of the growth medium, at 2 5 - 30°C. The determination of total nitrogen, optical density, cell number, pB, where made in each sample. B.B.O., D.Q.O., Amoniacal and Orgânical Nitrogen determinations where made by FEEMA, at the end of representatives experiments. The results showed a exponential increase 221 in nitrogen content after 60 hours, when compared to the nitrogen content during pure culture growth. There were also significant increase 20% in all dry weight. It was observed a significant higher growth 221 in yeast cells, grown as mixed type culture, when compared to the numbers obtained during pure culture growth. The B.O.D. decreased 73% and C.O.D. 76% in mixed type culture, 50% and 44% in pure yeast culture growth respectively / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-04T13:49:21Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Josivan Pedro da Silva .pdf: 2726437 bytes, checksum: 316142a1ac884691e7c982dee8149eb9 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T13:49:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Josivan Pedro da Silva .pdf: 2726437 bytes, checksum: 316142a1ac884691e7c982dee8149eb9 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / ANP;PRH / O biodiesel é uma das mais importantes alternativas para o óleo diesel, pois é um combustível limpo que causa menos poluição do que o diesel de petróleo. Para se produzir biodiesel pelo processo convencional, uma planta de biodiesel requer, pelo menos, um reator e uma coluna de destilação. Este trabalho se concentra em um estudo de viabilidade utilizando destilação reativa (DR), a combinação de um reator com uma coluna de destilação em uma única unidade para produzir biodiesel. Utilizando a DR é possível reduzir a quantidade em excesso de álcool utilizado na corrente de alimentação para uma proporção próxima à estequiométrica com relação ao óleo. Isso faz com que menos energia seja necessária diminuindo o esforço e as dimensões dos equipamentos necessários, inclusive no processo posterior de purificação do biodiesel. Utilizando o simulador Aspen Plus® User interface foi possível se desenvolver planejamentos fatoriais para se obter as condições de operação que se aproximem da estequiometria, maximizando a conversão e minimizando a quantidade de álcool juntamente com os produtos, otimizando também as condições hidráulicas da coluna. Por fim, uma análise de viabilidade econômica preliminar foi realizada com a finalidade de se verificar a rentabilidade do processo. Pode-se concluir que a utilização do processo de DR é eficiente e economicamente sustentável.

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T03:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cirne_MarciaIzabelSantos_M.pdf: 3453623 bytes, checksum: d97973614a7dfb39f3e09071fb8e1d3a (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: A destilação extrativa em batelada possibilita a separação de misturas azeotrópicas e misturas de baixa volatilidade relativa utilizando-se colunas em batelada. Para descrever o comportamento do processo foi desenvolvido um modelo realístico considerando-se as contribuições dos balanços de massa e energia, os acúmulos líquidos na coluna, o cálculo rigoroso do equilíbrio de fases e principalmente a forma e posição de introdução do solvente à coluna. Considerando-se que a base da coluna de destilação em bateladas contém toda a mistura a ser separada, que a entrada de solvente é na parte superior da coluna, e que o modo de introdução deste solvente é diferente com o decorrer do tempo, é extremamente complexa a política operacional deste processo. O sistema rígido de equações gerado pelo modelo é solucionado pelo método implícito de Gear, através da subrotina LSODAR. O simulador desenvolvido, UNIBED, foi utilizado no estudo da separação de diferentes classes de misturas, explorando-se parâmetros relevantes ao processo, como a razão de refluxo, o calor fornecido ao refervedor e a taxa de introdução de solvente. As misturas azeotrópicas estudadas foram classificadas em três diferentes tipos de acordo com as características do solvente empregado em cada uma delas. As misturas pertencentes à classe 1 são aquelas em que o solvente é o componente de maior ponto de ebulição; o uso desses solventes é típico em processo de destilação extrativa... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Batch extractive distillation allows the separations of azeotropic and low relative volatility mixtures using batch columns. To describe the process behaviour it has been developed a realistic model considering the contributions of mass and energy balances, the column liquid holdups, the rigorous phase equilibrium calculation and principally the way and the position of the solvent introduction at the column. Considering that the still of the column constains all the mixture to be separated, the solvent entrance is near the column top, and the solvent introduction way is different along the time, this process operating policy is extremely complex. The stiff equation system generated by the model is sorted out by Gear¿s implicit method in the LSODAR subroutine. The developed simulator, UNIBED, has been used to study separation of different type of mixtures, exploring important process parameters, like reflux ratio, reboiler duty and solvent introduction flow. The azeotropic mixtures studied have been classified into three different types according to the characteristics of the solvent used in each one. In the mixtures belonging to class 1, the solvent is the least volatile component. In extractive distillation columns the use of this class of solvent is typical. Mixtures in classes 2 and 3 use alternative solvents... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital dissertation / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Teresa Massako Kakuta Ravagnani / Dissertação(mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T06:08:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_MarciadeSant'Anna_M.pdf: 4167556 bytes, checksum: b2badcef5b6613d8c2ae7f7c85381f92 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: A destilação extrativa utilizando efeito salino representa uma alternativa interessante para os processos convencionais de obtenção de etanol anidro. As principais vantagens desta técnica estão relacionadas com a obtenção do produto de topo completamente livre do agente de separação, o uso de agentes extrativos de baixa toxicidade e as possibilidades de redução do consumo de energia e das dimensões da coluna de destilação. O presente trabalho estuda a dinâmica de operação de colunas de destilação extrativa salina. Um programa computacional foi elaborado para simular a operação, analisando o sistema etanol-água e acetato de potássio. Analisou-se o comportamento dinâmico de processos com ou sem colunas pré-concentradoras e verificou-se que processos que não utilizam colunas pré-concentradoras permitem obter etanol anidro a partir de alimentação diluída. Entretanto a utilização da coluna salina, com uma alimentação com concentração de etanol próxima a do azeótropo proveniente da coluna pré-concentradora, apresenta muitos problemas de operação além de não ser possível obter etanol anidro. Verificou-se que a utilização de uma coluna pré-concentradora para obter uma alimentação 50% molar em etanol que será utilizada na coluna salina permite a obtenção de etanol anidro. A simulação dinâmica da coluna de destilação extrativa com efeito salino foi realizada utilizando um método rigoroso de cálculo. Na determinação do equilíbrio líquido-vapor, o coeficiente de atividade dos componentes voláteis na fase líquida foi calculado segundo o modelo termodinâmico UNlQUAC/Debye-Hückel de Sander e outros (1986). Através das simulações foram obtidos perfis de vazão, composição e temperatura com o tempo para perturbações nas seguintes variáveis: razão de refluxo, vazão de alimentação de solventes, vazão de alimentação de sal e potência do refervedor. Os efeitos das dimensões do tanque de refluxo, do misturador de sal e do refervedor também foram estudados. Os resultados obtidos mostraram perfis bem definidos tanto no regime transiente quanto no novo estado estacionário facilitando o estudo posterior de estratégias de controle. Determinadas perturbações que variam intensamente a quantidade de sal no fundo, com alimentações concentradas em etanol, e no topo considerando alimentação diluída, ficam restritas às condições de solubilidade do sal no sistema considerado e limitações do modelo termodinâmico / Abstract: Not informed. / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: João A. F. da Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T01:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ravagnani_TeresaMassakoKakuta_M.pdf: 4382701 bytes, checksum: 5b8416905c7161abd154e0e37e995aee (MD5) Previous issue date: 1983 / Resumo: A recompressão de vapor tem sido indicada como sendo uma das alternativas mais promissoras para a recuperação da energia. A aplicação da técnica da recompressão direta de vapor em colunas de destilação é geralmente viável para sistemas que apresentam um destilado com alto calor latente e um baixo gradiente de temperatura ao longo da coluna. No entanto, para misturas em que este comportamento não e verificado, um estudo mais complexo e requerido. O presente trabalho tem como objetivo estudar exaustivamente a utilização da recompressão direta do sistema etanol-água, onde a produto obtido é o álcool azeotrópico. Na simulação da operação da coluna convencional empregou-se o método de UNIQUAC para a predição do equilíbrio líquido-vapor e o método de Newton-Raphson para a resolução do sistema de balanço de massa, energia e equilíbrio de fases. Nestes cálculos, admitiu-se uma eficiência de Murphree de 70% nos pratos. Aplicou-se também um método para a otimização do número de pratos, que fornece o menor numero de estágios para alcançar a mesma separação, a uma dada condição de operação. Através dos resultados obtidos da coluna convensional, realizou-se cálculo da recompressão, utilizando-se um compressor do tipo politrópico, e um procedimento para a minimização da pressão de descarga. Analisou-se o efeito causado pela temperatura e composição da alimentação, razão de refluxo e eficiência politrópica do compressor sobre a energia recuperada. Verificou-se que se obtém níveis de recuperação de energia cerca de 70 a 80% para diversas condições de operação. Realizou-se também, corno estudo complementar a análise da influencia causada pela introdução de um gás inerte no ciclo de recompressão sobre a recuperação de energia. Pelos resultados, observou-se que a introdução do nitrogênio pode causar a redução da razão de compressão, no entanto, com a utilização de quantidades de N2 superiores a 200%, a aplicação da técnica de recompressão não será vantajosa em relação a destilação convencional. / Abstract: Energy recovery is now days one the most important tasks that chemical engineeries face, specially when distillation is involved. Between the energy recovery techniques to be applied to distillation columns, vapour recompression has been pointed out as one of the most promissing. The application of this technique has been discussed in the literature and recomended for distillation systems with high latent heat of vaporization and presenting a low temperature profile across the column, although no detailed work has been published related with the operational conditions of distillation columns. Hence, the present work undertaken study the application of the heat-pump principles to the distillation of the ethanol-water system, obtaining the azeotrope under various operational conditions, as this systems thus not fallows the above recomendations. In order to compare energy recovery of distillation columns using the direct vapour recompression conventional distillation columns were simulated, using the Newton-Raphson generalized method together with the block tridiagonalization of Jacobian matrix. Equilibrium data was obtained using the UNIQUAC method, and a constant Murphree efficiency of 70% was assumed for all the distillation trays. The simulation included a minimization procedure technique for the total number of trays required to obtain the azeotrope, for each one of the operational conditions of the column. The results obtained from the conventional column simulation requeriments for the direct recompression technique, using polytropic compressors were the discharge pressure was minimized during the calculations. The effects of column feed temperature and composition, reflux ratio and polytropic efficiency of the compressor upon energy recovery are analysed. The results show that the use of vapour recompression to distillation of ethanol-water appear to be a good alternative to conventional distillation as energy recovery between 70 to 80% is obtained, specially when feed composition and temperature are low. The work WJS extended to the case when an inert gas (N2) is introduced in the recompression circuit. The results show that an increase in compressed, causes a decrease in the compression ratio, although nitrogene should be added only in quantities up to 200%, as higher amounts of nitrogene lead to low energy recovery. / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Mario de Jesus Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-18T05:03:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resck_RobertoTadeuLoureiro_M.pdf: 3015973 bytes, checksum: a6288ea24905a377ebac32b5e5973629 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: O controle de colunas de destilação, geralmente, recorre a modelos estáticos short-cut e modelos dinâmicos reduzidos para o projeto de controle destes equipamentos. Neste estudo, avaliou-se os modelos estáticos short-cut pela eficiência das malhas de controle por antecipação em manter o fator de separação em seu valor especificado; isto porque, a expressão analitica dos controladores estáticos, utilizados por estas malhas, é derivada destes modelos estáticos. Por outro lado, analizou-se o modelo dinâmico reduzido genérico, proposto por Skogestad e Morari, através da comparação das respostas fornecidas por tais modelos, para uma dada variação nos fluxos externos ou internos da coluna, com as respostas fornecidas por um modelo dinâmico rigoroso ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Static short-cut and reduced order dynamic models are normally used for the design of control systems for distillation columns. In this work we avaliated the known static short-cut separation factor of the columns. On the other hand, we analized the generic reducde dynamic model of Skogestad and Morari, comparing the responce of this model for variations in external and internal fluxes with the one obtained through a rigorous tray-by-tray model ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Wesley Jorge Freire / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-18T11:41:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguiar_MonicaAparecida_M.pdf: 1686461 bytes, checksum: d0d4360d3ab020fb66f8c63439753b74 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de caracterizar as propriedades fisico-mecanicas do solo sob tratamento com vinha~a (esta na forma concentrada), em condi~bes de laboratório, como forma de aproveitamento deste subproduto, visando a obtenção de um material soloadi tivo de múl tiplas possibi 1idades de uso em constru~bes agricolas. Para tal, foram pesquisados dois solos, a saber, um areno-argiloso A 2-4 (O) e um argilo-siltoso A 7-e (~2), e vinha~a com uma concentração de 301. em sól idos totais, nas dosagens 5,5; 11,0; 16,5 e 22,01 Uma vez tratados, os solos foram submetidos ao peneiramento a seco e determinados a estabilidade estrutural e Módulo de Finura dos agregados formados; foram determinados, também, os índices fisicos, a composição e distribuição granulométrica, além dos limites de consistancia, cujos resultados, juntamente com os ensaios de compactaçãoe resistancia à compressão simples, permitiram caracterizar os efeitos dos tratamentos. Os dados obtidos, estatisticamente analisados, mostraram reduç:~o nos valores do peso especi fico aparente seco e acréscimos no indice de vazios e porosidade de ambos os solos. Resul tados posi tivos com relação à estabilidade estrutural dos solos estudados foram alcançados pela aplicação dos tratamentos com vinha~a, expressos através da porcentagem acumulada de agregados em peneira de 0,25 mm e do Módulo de Finura. A dose 16,5% de vinha~a promoveu o maior acréscimo nos valores de resistência à compressão simples para o solo areno-argiloso, tendo este solo se apresentado como o mais viàvel para fins de tratamento com vinhaa concentrada / Abstract: The objective of this r-esear-ch was to identify the soil physical and mechanical pr-oper-ties being added vinasse in its concentr-ated for-m as a tr-eatment, under- 1abor-ator-y condi tions, as an a iternative use of this by product. The main goal was to obtain a soil additive mater-ial of multiple application in r-ur-alconstr-uctions. Two soil types wer-e sur-veyed: a sand-clayey A2-4CO) and a clay-silty A7-e(12) and 30% total solids concentr-ated vinasse with the dosages of 5.5, 11.0, 16.5 e 22.0%. After- adding vinasse, the soils wer-e dr-ied, sieved, and the aggr-egate Modulus of Finesse wer-e deter-mined; the physical indexes as well as the gr-ain size distr-ibution wer-e also deter-mined. The Atter-ber-g limits associated wi th the essays of the soi 1 moistur-e-densi ty tests and unconfined compr-essive str-ength tests, allowed char-acter-izing the vinasse tr-eatment effects. Data wer-e statistically analyzed and the vinasse added soi 1 caused a r-eduction on the appar-ent dr-y uni t weight values and incr-ement in void r-atio and por-osity of the two studied soils. Positive results in relation to the soils structural stability were achieved due to the vinasse treatment application, expressed through the percentage of accumulated aggregate in the 0.25 mm sieve and Modulus of Finesse. The 16.51. vinasse added dosage promoted the highest increase in strengh values after unconfined compression test of sand-c 1ayey soi 1 whi ch was considered the most feasible soil for the concentraded vinasse treatment / Mestrado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Sergio Persio Ravagnani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T04:58:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CespedesJimenez_AndrePatricio_M.pdf: 5141100 bytes, checksum: e5dfbeb51bf3cf87bfcf68fa8b73ac2c (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho tem por finalidade efetuar a modelagem de uma coluna de destilação extrativa salina em estado estacionário e levantar, através de simulação, as principais características desse processo. Para tal, analisa-se o caso da obtenção de etanol anidro com o emprego de três diferentes sais, quais sejam, o cloreto de cálcio, o cloreto de lítio e o acetato de potássio. A adição de determinados sais ao binário etanol-água altera substancialmente a composição da fase vapor em equilíbrio. O ponto de azeotropia deste sistema é deslocado para um valor maior de composição de etanol ou, dependendo do sal, é totalmente eliminado. Deste modo, o uso de sais como agentes de separação representa uma alternativa frente aos processos convencionais de obtenção de etanol anidro. Entre algumas das vantagens deste processo está a possibilidade de redução do consumo específico de energia e das dimensões da coluna de fracionamento. Para a modelagem da coluna formam-se três tipos de funções discrepância a partir da aplicação dos balanços de massa e energia e das relações de equilíbrio para todos os componentes voláteis em todos os estágios. Os sais não são incluídos na formação destas funções, e seus valores de vazão determinados mediante balanço material... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Not informed. / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

O objetivo geral deste trabalho foi o desenvolvimento de métodos de separação, tratamento e recuperação de solventes orgânicos visando à otimização de metodologias de purificação, inicialmente em pequena escala, por vezes criando modelos, e logo a seguir trabalhar em grande escala em amostras do Centro de Gestão e Tratamento de Resíduos Químicos (CGTRQ) da UFRGS. Inicialmente foi realizado um levantamento nos dados de resíduos enviados para descarte no CGTRQ dos últimos anos a fim de detectar quem eram os maiores geradores de resíduos e novos alvos de possível reciclagem de solventes. A metodologia geral em laboratório envolveu estudos de microdestilação. A amostra de trabalho que chegava do CGTRQ primeiramente foi destilada em pequena escala, para se verificar se era possível que contaminantes pudessem ser separados do produto desejado. Isto também serviu para que se tivesse uma noção da eficiência do processo de recuperação antes de se passar à escala maior.Em uma segunda etapa passou-se à grande escala, realizando os processos de destilação em destilador tipo spinning-band semi automatizado com capacidade de 5 a 7 Litros de solvente por destilação e, com base nestes dados, foram discutidos parâmetros como relação custo-benefício, gasto de energia e percentual de solvente recuperado Já foram estudados com resultados bastante promissores 11 tipos de resíduos químicos de solventes orgânicos halogenados (diclorometano e clorofórmio) ou não halogenados (acetato de etila, xilol, hexano e etanol), proveniente de laboratórios de pesquisa, ensino de graduação e de empresas externas à universidade, dos quais já se têm finalizados os estudos e o desenvolvimento de métodos de recuperação de 8 produtos, podendo estes métodos serem aplicados tanto pelo CGTRQ, quanto pelos laboratórios de origem dos resíduos, quando em volumes menores. Do ponto de vista econômico, todas as destilações que foram realizadas em grande escala demonstraram alta valorização do resíduo que chegou ao Centro e em todos os casos sendo processos autossustentáveis. Outros solventes que se encontram ainda no estágio de pequena escala, também demonstraram resultados muito promissores e que provavelmente poderão se enquadrar na categoria dos processos autossustentáveis. / The general objective of this work was the development of methods for the separation, treatment and recovery of organic solvents aiming at the optimization of purification methodologies, initially on a small scale, sometimes creating models, and then work on large scale samples from the Center for the Management and Treatment of Chemical Waste (CGTRQ) at UFRGS. Initially, a survey was carried out on the waste data sent for disposal at the CGTRQ in recent years in order to detect who were the largest waste generators and new targets for possible solvent recycling. The general laboratory methodology involved microdistillation studies. The work sample arriving from the CGTRQ was first distilled on a small scale to verify if it was possible that contaminants could be separated from the desired product. This also served to give a sense of the efficiency of the recovery process before moving to a larger scale. In a second stage, the distillation process was carried out in a semi-automated spinning-band distiller with a capacity of 5 to 7 liters of solvent by distillation and, based on this data, parameters such as cost-benefit ratio, energy expenditure and percentage of solvent recovered were discussed Eleven types of chemical wastes of halogenated organic solvents (dichloromethane and chloroform) or non-halogenated organic solvents (ethyl acetate, xylol, hexane and ethanol) have been studied with promising results from research laboratories, undergraduate teaching laboratories and companies outside the university, of which the studies and the development of methods of recovery of eight products have already been finalized, being these methods able to be applied by both the CGTRQ and the laboratories of origin of the residues, when in smaller volumes. From an economic point of view, all the distillations that were carried out on a large scale showed high valorization of the waste that arrived at the Center and, in all cases, being self-sustainable processes. Other solvents still in the small-scale stage have shown very promising results as well and are likely to fall into the category of self-sustainable processes.