Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Camadas de fosfato tricatiônico são largamente utilizadas na indústria automotiva como proteção contra corrosão e adesão de revestimentos orgânicos ao substrato de aço. A combinação do fosfato e revestimento proporciona à superfície metálica, alta durabilidade à corrosão. Porém a camada cristalina obtida com este tipo de fosfato apresenta poros entre os cristais, expondo o substrato metálico ao ambiente corrosivo, tornando importante um tratamento de passivação após fosfatização. O tratamento comercial de fosfatização tricatiônico e subsequente passivação envolvem o uso de elementos tóxicos, tais como níquel e cromo hexavalente, produzindo resíduos que são prejudiciais ao ambiente e seu uso têm sido cada vez mais proibido. O objetivo do presente estudo é investigar o efeito da troca do níquel, no processo de fosfatização, pelo composto de nióbio (oxalato de nióbio e amônio) com relação à resistência à corrosão do aço fosfatizado. Esta investigação foi realizada através de métodos eletroquímicos, utilizando-se principalmente ensaios de polarização potenciodinâmica e técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE); como também ensaios de névoa salina. Para caracterização superficial das camadas de fosfato foram adotadas, entre outras, as análises por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e difração de raios-X. Foram adotados dois tipos de banho de fosfato tricatiônico. Inicialmente utilizou-se uma composição de banho preparada em laboratório baseada em formulação usada por indústria de eletrodomésticos. Posteriormente foi adotado um banho com composição típica da indústria automotiva, especialmente preparado para estudos sem a presença do níquel. Os resultados dos testes eletroquímicos mostraram que a camada de fosfato obtida em solução contendo nióbio (zinco, manganês e nióbio) produziu melhor proteção contra corrosão do substrato, comparativamente àquela obtida em banho contendo níquel (zinco, manganês e níquel). O ensaio de névoa salina, por outro lado, sugeriu um desempenho similar com relação à corrosão para estes dois tipos de camadas de fosfato. O oxalato de nióbio e amônio parece apresentar um efeito de passivação mesmo quando usado em banhos de fosfatização. Mas como agente de passivação para aço carbono fosfatizado, os resultados apontaram para a necessidade de se realizar novas pesquisas. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-06-22T10:57:18Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-06-22T10:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Em virtude da necessidade de se quantificar os carbamatos provenientes de processos de absorção química do gás CO2 por monoetanolamina (MEA) e dietanolamina (DEA), curvas analíticas por espectroscopia no infravermelho (IV) foram construídas visando à determinação do teor de carbamatos de MEA e DEA, além da quantificação de MEA, DEA e metildietanolamina (MDEA) em soluções puras e em misturas. O procedimento analítico compreendeu o preparo das amostras-padrão constituintes das curvas de calibração e suas quantificações com o emprego de técnicas instrumentais de referência titulação potenciométrica, pesagem e GC-FID. As amostras-padrão de aminas puras foram quantificadas por titulação potenciométrica, sendo possível a detecção exata do ponto de equivalência. As composições dos padrões analíticos de misturas foram estabelecidas segundo um diagrama triangular para misturas e o teor de cada componente foi determinado por gravimetria e GC-FID. Tanto a hidrólise quanto a degradação térmica dos carbamatos foram fatores que restringiram o emprego da titulação potenciométrica, HPLC-MS/MS e GC-FID como técnicas de referência em suas quantificações. Essas restrições, somadas ao fato de não haver disponibilidade comercial desses carbamatos, levaram ao uso da espectroscopia de RMN de 1H na determinação quantitativa. As curvas de calibração apresentaram ótimo ajuste dos valores preditos com relação aos de referência e erro máximo de predição de 0,594 %. Dois processos de absorção química do gás CO2 foram realizados em escala semipiloto e os resultados obtidos foram de 1,02 % e 0,98 % de CO2 absorvido por solução de MEA e DEA, respectivamente. Os mesmos processos foram simulados no software Aspen Plus, obtendo-se 1,18 % de CO2 absorvido por solução de MEA e 1,00 % por solução de DEA. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Orientador: Martin Aznar / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T03:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_LeonardoHadlichde_M.pdf: 5518543 bytes, checksum: 7baed60b99e1c7a89c08274a87714c13 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Os contaminantes sulfurosos mais difíceis de serem removidos do óleo diesel pelo processo de hidrodessulfurização (HDS) são os aromáticos bloqueados estericamente, como o dibenzotiofeno (DBT) e seus os derivados alquilados 4-metil-dibenzotiofeno (4-MDBT) e 4,6-dimetil-dibenzotiofeno (4,6-DMDBT), genericamente chamados de DBTs. Com o aumento do número de grupos metila substituídos na molécula de DBT, o processo convencional de HDS se torna mais difícil, mais custoso e menos seguro, uma vez que utiliza H2 a altas pressões e temperaturas. Processos complementares para remoção destes compostos, que sejam economicamente viáveis e mais seguros são muito atrativos. Em geral, estes processos operam à pressão atmosférica e temperaturas menores que 100°C. Os mais citados são a oxidessulfurização, ODS, que consiste na oxidação dos contaminantes sulfurosos a sulfonas e sulfóxidos; a biodessulfurização, BDS, que usa microorganismos para decomposição dos contaminantes e remoção do enxofre; e a dessulfurização extrativa, EDS, que efetua a extração dos contaminantes sulfurosos com um solvente adequado. Sobre EDS, existem na literatura dados de extração para remoção de DBTs de óleos reais e/ou modelos, utilizando-se principalmente líquidos iônicos (LIs) como solvente. Estes trabalhos tratam principalmente das condições operacionais da extração, como número de etapas e teor final de enxofre no óleo diesel. Até o momento, dados termodinâmicos de sistemas reais ou modelos de óleo diesel como, por exemplo, LI + DBTs + n-dodecano são inexistentes na literatura. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é abordar a EDS de um ponto de vista termodinâmico, com a obtenção, principalmente, de dados de equilíbrio líquido-líquido (ELL) de sistemas óleo diesel modelo + aromático sulfuroso + solvente. Seis sistemas deste tipo foram estudados a 25 e 40°C e pressão atmosférica de aproximadamente 95,0 kPa. Como óleo modelo será utilizado n-dodecano; como aromáticos sulfurosos, DBT, 4-MDBT e 4,6-DMDBT; e como solventes os líquidos iônicos dietilfosfato de 1-etil-3-metilimidazólio ([emim][DEtPO4]) e etilsulfato de 1-etil-3-metilimidazólio ([emim][EtSO4]). Por serem muito higroscópicos, os líquidos iônicos estudados foram submetidos à pressão menor que 8 kPa (60 mmHg) e temperatura de 50°C, sob agitação magnética, para redução do teor de umidade e compostos voláteis. Teores de umidade menores que 500 ppm foram obtidos por titulação de Karl Fischer. Para todos os sistemas foram determinadas curvas binodais, pelo método do ponto de névoa; e linhas de amarração, por refratometria. O sistema água + fenol + 1-butanol a 25°C foi utilizado para validação das técnicas. Os dados de ELL obtidos foram correlacionados com o modelo NRTL para o cálculo do coeficiente de atividade, e a correlação apresentou desvio médio quadrático menor que 0,15% para todos os sistemas. A qualidade dos dados experimentais foi verificada pelas equações de Hand e Othmer-Tobias, que mostraram um R2 > 0,95 em todos os casos. Os gráficos que mostram a distribuição da soluto entre as fases, a seletividade dos solventes e a porcentagem de remoção do contaminante sulfuroso indicam que o [emim][DEtPO4] é melhor solvente que o [emim][EtSO4] para extrair DBT, ou 4-MDBT, ou 4,6-DMDBT do n-dodecano / Abstract: The sulfur contaminants more difficult to remove from diesel oil by hydrodesulfuration process (HDS) are the sterically hindered aromatic compounds, like dibenzothiophene (DBT), and its alkylated derivatives 4-methyl-dibenzothiophene (4-MDBT) and 4,6-dimethyl-dibenzothiophene (4,6-DMDBT), commonly called DBTs. Increasing the number of methyl groups attached in DBT molecule, the conventional HDS process becomes more difficult, more costly and less secure, because it uses H2 at high pressures and temperatures. Complementary processes for removal of these compounds, which are economically viable and safer are very attractive. In general, these processes operate at atmospheric pressure and temperatures lower than 100 °C. The most cited are the oxidesulfurization, ODS, which is the oxidation of sulfur contaminants to sulfoxides and sulfones; the biodesulfurization, BDS, which uses microorganisms to decompose the contaminants and remove sulfur; and the extractive desulfurization, EDS, which performs the extraction of sulfur contaminants with a suitable solvent. About EDS, in the literature, there are extraction data to remove DBTs from real and/or model oils, using mainly ionic liquids (ILs) as solvent. These works mainly deal with extraction operating conditions, such as number of steps and final content of sulfur in diesel fuel. So far, thermodynamic data of real systems and models of diesel, for example, Lis + DBTs + n-dodecane are inexistent in the literature. Therefore, the objective of this study is to tackle the EDS by a thermodynamic point of view, obtaining, mainly, liquid-liquid equilibrium data (LLE) for model diesel oil + aromatic sulfurous compound + solvent systems. Six systems of this type were studied at 25 and 40 °C and atmospheric pressure of about 95.0 kPa. As model oil n-dodecane was used; as aromatic sulfurous compound, DBT, 4-MDBT and 4,6-DMDBT were used; as solvents, the ionic liquids 1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate ([emim][DEtPO4]) and 1-ethyl-3-methylimidazolium ethylsulfate ([emim][EtSO4]). Because they are very hygroscopic, the ionic liquids studied were subjected to pressure below 8 kPa (60 mmHg) at 50 °C under magnetic stirring to reduce the moisture and volatile content. Moisture levels below 500 ppm were obtained by Karl Fischer titration. For all systems, binodal curves were determined by cloud point method; and tie lines, by refractometry. The system water + phenol + 1-butanol at 25 ° C was used to validate the techniques. ELL data were correlated with the NRTL model for calculating the activity coefficient, which showed mean square deviation less than 0,15% for all systems. The equations of Hand and Othmer-Tobias has an R2 > 0.95 for all cases. The diagrams of solute distribution between two phases, of selectivity of solvents and removal percent of sulfur indicates that the [emim][DEtPO4] is better solvent than [emim][EtSO4] for extracting DBT, or 4-MDBT or 4,6-DMDBT from n-dodecane / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Devido aos diversos efeitos causados pela presença de \'SO IND.2\' em gases liberados na atmosfera, considerável atenção tem sido dada às técnicas para remoção deste poluente proveniente do processo de combustão. Neste trabalho apresenta-se um estudo relacionado com a determinação das melhores condições de granulometria e temperatura no processo de sorção de \'SO IND.2\' por um calcário dolomítico, denominado DP, e um calcário calcítico, denominado ICB, empregando-se a termogravimetria e porosimetria de adsorção de nitrogênio. Foram estudadas cinco faixas de granulometria média (385, 460, 545, 650 e 775 µm) e temperatura (variando de 745 a 920 ºC) para cada calcário. Com a aplicação do planejamento experimental, obtiveram-se superfícies de resposta com pontos de máximo indicando as melhores condições para cada calcário. Para o calcário DP, as maiores conversões (52%) foram obtidas na temperatura de calcinação de 850ºC e granulometria de 545 µm e as menores conversões foram obtidas para temperaturas acima de 900ºC e abaixo de 780ºC. Para o calcário ICB, as melhores condições foram obtidas em temperatura de 815ºC e 274 µm (conversão de 36,7%). Estabelecendo-se uma correlação entre a superfície de resposta e os parâmetros da estrutura física, os calcários, na condição de máxima conversão, apresentaram maior distribuição de poros na região de 20 a 110 A, indicando que a quantidade de poros menores pode ser um fator importante na reatividade do calcário. Pelos resultados apresentados na porosimetria, ambos os calcários apresentaram a média de diâmetro de poros próxima a 0,01 µm, indicando que o processo de difusão deveria seguir a Lei de Fick. No entanto, para calcário ICB observou-se o maior desenvolvimento de microporos, indicando que o mecanismo de difusão deste calcário possivelmente segue a Lei de Knudsen, justificando as menores conversões pelo rápido bloqueio dos poros, que impedem que as camadas mais internas sejam atingidas. Por meio das imagens obtidas por MEV, observou-se que a superfície do calcário ICB sulfatado apresentou uma camada mais fechada e compactada do que o calcário DP. / Due to various effects caused by the presence of \'SO IND.2\' in gases released into the atmosphere, considerable attention has been given to techniques of removal of this pollutant from the combustion processes. This dissertation reports on studies related to the determination of the optimum conditions of temperature and particle size in \'SO IND.2\' sorption by a dolomite, called DP and a calcite, called ICB. Five ranges of granulometry (385, 460, 545, 650 e 775 µm) and temperature (from 745 to 920ºC) were studie for each limestone. The application of experimental design resulted in a response surface with maximum values of temperature and particle size. For DP, the highest conversions (52%) were obtained at 850ºC and particle size of 545 µm and the lowest conversions were obtained at temperatures over 900ºC and below 780ºC. For ICB, the best conditions were obtained at 815ºC and 274 µm (36.7% conversion). The correlation between response surface and physical structure parameters showed that the amount of small pores is an important factor in the reactivity of the sorbents. For both DP and ICB, the average of pore size is close to 0.01 µm, indicating that the diffusion mechanism should follow the Fick law. However, in limestone ICB a further development of micropores was observed, allowing concluding that the diffusion mechanism possibly follows Knudsen law, which justifies the lowest conversions by quick pore blockage, consequently making the inner layers inaccessible. These assumptions were evidenced by the scanning electron microscopy (SEM), in which a compacted and closed layer was showed on ICB sulfated surface.

O carvão mineral apresenta-se como uma importante alternativa para geração termoelétrica no Brasil. Os carvões brasileiros, porém, são caracterizados por elevados teores de enxofre, e na sua combustão libera-se consideráveis de quantidades dióxido de enxofre. O processo de combustão em leito fluidizado apresenta-se particularmente adequado para a queima destes carvões, notadamente devido à possibilidade da utilização de absorventes calcários para remoção in loco do dióxido de enxofre produzido na combustão. Neste trabalho estudou-se a combustão em leito fluidizado atmosférico borbulhante de um carvão mineral beneficiado para uso termoelétrico denominado CE4500, procedente de Criciúma-SC. Para absorção de enxofre utilizou-se um calcário dolomítico procedente de Ipeúna-SP. Utilizou-se a planta piloto para combustão em leito fluidizado do Laboratório de Engenharia Térmica e Fluidos da EESC-USP, com câmara de combustão de 0,5 x 0,5 m de seção transversal e 3 m de altura. Ensaios foram realizados para diferentes velocidades de fluidização e relações (Ca+Mg)/S de alimentação. Concentrações de gases foram medidas ao longo da altura e da seção transversal do reator, permitindo verificar a homogeneidade do processo, além do efeito dos pontos de alimentação de carvão e calcário sobre esta homogeneidade. Determinou-se conversões e coeficientes globais de taxa de reação para a combustão do carvão e para a sulfatação do calcário. Avalia-se que os resultados obtidos representam uma significativa contribuição para auxílio ao projeto de reatores, e para a validação de modelos matemáticos de simulação. / Mineral coal stands as an important alternative for thermoelectric power generation in Brazil. Brazilian coals, however, are characterized by high sulfur contents, and significant amounts of sulfur dioxide are produced in its combustion. The fluidized bed combustion process is particularly suitable for burning those coals, notably due to the possibility of using limestone absorbents to in loco remove the sulfur dioxide produced in the combustion. In this work the atmospheric bubbling fluidized bed combustion of a mineral coal was studied, which is a benefited coal for thermoelectric use named CE4500, from Criciúma-SC. A dolomitic limestone from Ipeúna-SP was used for sulfur absorption. The pilot scale fludized bed combustion plant of the Laboratory of Thermal and Fluids Engineering of EESC-USP was used, which has a combustion chamber of 0.5 x 0.5 m of cross section and is 3 m high. Tests were performed for different fluidization velocities and (Ca+Mg)/S feed ratios. Gas concentrations were measured along the height and the cross section of the reactor, allowing to verify the process homogeneity, besides the effect of the coal and limestone feeding points over this homogeneity. Conversions and global reaction rates were determined for both coal combustion and absorption by limestone. It is evaluated that the results that were obtained represent a significant contribution regarding reactor design as well as modeling validation.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO RENILMA DE SOUSA PINHEIRO.pdf: 1439569 bytes, checksum: 8094d6f76189f8553e290b99138fb2b0 (MD5) Previous issue date: 2014-05-30 / FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA E AO DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLÓGICO DO MARANHÃO / Among several energetic petroleum derivates diesel is responsible for a significant part of the fuel market since has been widely used for both domestic and industrial transportation. Unfortunately, its partial combustion generates harmful atmospheric emissions such as COx, NOx and SOx. Thus, this work aims to obtain [Morf]+[HCOO]- and [Nmorf]+[HCOO]- ionic liquids (IL) for the desulfurization of octane/benzothiophene model oil (BT) and commercial diesel (type-A). Therefore, all ionic solvents were synthesized by means of neutralization reaction, using Formic acid and amines (morpholine or n-methyl-morpholine), and characterized by FTIR and 1H RMN spectroscopies. Also, the sulfur removal efficiencies for model oil and diesel were estimated by CLAE and WDXRF techniques, respectively. For model oil + [Morf]+[HCOO]- system, sulfur removals of 75% (single extraction) and 99% (multiple extractions) were reached using 1:1 (sample:ionic solvent) and 30 min (extraction time). On the other hand, the model oil + [Nmorf]+[HCOO]- system, with 1:1 volumetric ration and 30 minutes leaded to 34% (single extraction) and 84% (multiple extraction) desulfurization. Conversely, for the commercial, the sulfur content were reduced in 34% (single extraction) and 47% (multiple extractions) if applied [Morf]+[HCOO]-, 1:1 volumetric ration and 30 min. Comparatively, the desulfurization carried out by the 1:3 volumetric ratio/30 min/single extraction method was rather equivalent the 1:3 volumetric ration/60 min/multiple extraction. Finally, the regeneration of the ionic liquid has reduced in approximately 9% the overall efficiency of the solvent after the fourth cycle extraction. / Dentre os vários combustíveis líquidos fósseis, o diesel é um dos mais utilizados no transporte doméstico e de cargas. Infelizmente, durante a queima do combustível para o fornecimento de energia são geradas emissões atmosféricas do tipo COx, NOx e SOx. A dessulfurização com líquidos iônicos é uma das soluções para a redução dessas emissões. Nesse trabalho foram sintetizados os líquidos iônicos, [Morf]⁺[HCOO]ˉe [Nmorf]⁺[HCOO]ˉ, para a aplicação na dessulfurização com óleo modelo de Benzotiofeno (BT) em octano e diesel comercial tipo A. Os líquidos iônicos foram obtidos pela reação de neutralização das aminas e ácido fórmico, caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e ressonância magnética nuclear de prótons (¹H RMN). A remoção de enxofre pelos líquidos iônicos foram determinadas quantitativamente por CLAE para o óleo modelo e WDXRF para o diesel comercial. O método de dessulfurização extrativa para o óleo modelo aplicando o líquido [Morf]⁺[HCOO]ˉ, reduziu 75% para única extração e 99% para extração múltiplas com as seguintes condições: relação v/v (óleo modelo/LI) de 1:1, tempo de extração de 30 min. Enquanto que a dessulfurização extrativa utilizando o líquido iônico [Nmorf]⁺[HCOO]ˉ reduziu 34% para extração simples e 84% para extração múltiplas com razão v/v (óleo modelo/LI) 1:1 e tempo de extração de 30 minutos. Devido ao baixo teor de BT removido aplicando o líquido iônico [Nmorf]⁺[HCOO]ˉ para o processo com única extração, este não foi estudado para a matriz real. Para a dessulfurização extrativa do diesel tipo A com o líquido iônico [Morf]⁺[HCOO]ˉ, obteve-se 34% de remoção para os compostos totais de enxofre com extração simples e 47% para extração múltipla com razão v/v (LI/diesel) 1:1 e tempo de 60 min. Após a realização do estudo das razões v/v (diesel/LI) verificou-se que a remoção com a proporção volume/volume 1:3 com 30 minutos com extração simples equivale ao processo com múltiplas extrações com v/v (LI/diesel) 1:3 com 60 minutos. No processo de regeneração verificou-se que houve uma redução de 9% na eficiência da dessulfurização extrativa após o quarto ciclo de extração.

Ce travail de thèse s’inscrit dans le contexte de la désulfuration par absorption des gaz utilisables dans des technologies émergentes comme les piles à combustible ou le procédé Fischer-Tropsch. Cette purification peut être réalisée à des températures modérées (200-300°C) sans régénération d'échantillon. L’absence de traitements à haute température permet d'envisager l'utilisation des solides nanostructurés qui devraient montrer naturellement une réactivité élevée. En fonction du schéma précis du procédé, on pourra être amené à éliminer des molécules de nature différente : H2S ou des molécules réfractaires comme mercaptans ou thiophènes. Pour répondre à ces exigences, la thèse s'est déroulée en deux parties. Dans la première partie des échantillons à base de nanoparticules de ZnO pur et dopé (M0,03Zn0,97O, M=Fe, Co, Ni, Cu) ont été préparés, caractérisés et leur réactivité vis-à-vis d’H2S a été étudiée. Il a été trouvé que le cuivre est le dopant qui permet d’améliorer le plus les performances de l’échantillon. L'étude du mécanisme de sulfuration par MET, DRX in situ et XPS a permis de conclure que la diffusion des ions O2- à travers la couche de ZnS est l'étape limitante de la sulfuration. Son accélération en présence de cuivre serait due à la formation d'une solution solide Cu2S-ZnS riche en lacunes anioniques. La deuxième partie du travail a été consacrée à l'élimination du thiophène. Un nouveau solide nanocomposite 2,8NiO-H1,8Ni0,6(OH)MoO4 a été mis au point. Sa structure ouverte sous forme de feuillets et sa capacité à se réduire facilement en présence d’H2 créent des conditions propices pour l'interaction avec le thiophène et permettent ainsi d'augmenter considérablement sa vitesse de sulfuration en comparaison avec l'échantillon classique à base de Ni/ZnO. Sa haute réactivité avec le thiophène en fait un excellent candidat pour éliminer les traces d’autres espèces sulfurées (COS, CS2, mercaptans). / This work focuses on the desulfurization by absorption of gases which can be used inemerging technologies such as fuel cells or Fischer-Tropsch process. This purification canbe achieved at low temperatures (200-300°C) without regeneration of the sorbent. Theabsence of high temperature treatment allow to use nanostructured solids wich can normallymust exibit higher reactivity. Depending on the process chosen, we will have to eliminatemolecules of different nature : H2S or molecules like mercaptans or thiophene. To answerthese requirements, the thesis work consisted of two parts. In the first part, nanoparticles ofpure and doped ZnO (M0,03Zn0,97O, M=Fe,Co,Ni,Cu) were synthesized and characterized,and their reactivity towards H2S was investigated. It was found that copper is the dopandwhich allow to improve considerably the performances of the sorbent. The study ofsulfidation mechanism by TEM, in situ XRD and XPS allow to conclude that diffusion ofO2- ions trough the ZnS layer is the rate limiting step of sulfidation. The acceleration in thepresence of copper may be due to formation of a solid solution Cu2S-ZnS rich in anionicvacancies. The aim of the second part of this work was to eliminate thiophene. A newnanocomposite solid 2,8NiO-H1,8Ni0,6(OH)MoO4 was prepared. Its layered open structureand its ability to be easily reduced create favorable conditions for interactions withthiophene, and in this way, allow to increase considerably its sulfidation rate (in comparisonwith the sulfidation rate of the classical sample Ni/ZnO). Its high reactivity with thiophenemakes it an excellent candidate for the elimination of other sulfure containing molecules(COS, CS2, mercaptans).

abstract: It is common to use crumb rubber as modifier in bitumen. Good performance of crumb rubber in bitumen has been reported in terms of improving characteristics like higher skid resistance, reducing noise, higher rutting resistance and longevity. However, due to the vulcanization, the polymeric crosslinked structure of crumb rubber suffers from inadequate dispersion and incompatibility in bitumen where storage stability becomes an issue. To solve this problem, partial surface devulcanization of the rubber via chemical and microbial surface activation was examined in this study showing both method can be effective to enhance rubber-bitumen interactions and subsequently storage stability of the rubberized bitumen. To ensure proper surface activation, it is important to thoroughly understand chemo-mechanics of bitumen containing rubber particles as well as underlying interaction mechanism at the molecular level. Therefore, this study integrates a multi-scale approach using density functional theory based computational modeling and laboratory experiments to provide an in-depth understanding of the mechanisms of interaction between surface activated rubber and bitumen. To do so, efficacy of various bio-modifiers was examined and compared it terms of both surface activation capability and durability of resulting rubberized bitumen. It was found that biomodifiers with various compositions can have either synergistic or antagonistic effect onchemo-mechanics of rubberized bitumen. The study was further extended to study the interplay of Polyphosphoric Acid (PPA) and these biomodified rubberized bitumens showing not all modifiers have high synergy with PPA in bitumens. Finally, durability of rubberized bitumen was studied in terms of its resistance to Ultraviolet (UV) aging. It was shown that there is a strong relation between composition of biomodified rubberized bitumen and its resistance to UV-aging. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Civil, Environmental and Sustainable Engineering 2020

Yes / In this work, the performance of oxidative desulfurization (ODS) of dibenzothiophene (DBT) in light gas oil (LGO) is evaluated with a homemade manganese oxide (MnO2/γ-Al2O3) catalyst. The catalyst is prepared by Incipient Wetness Impregnation (IWI) method with air under moderate operating conditions. The effect of different reaction parameters such as reaction temperature, liquid hour space velocity and initial concentration of DBT are also investigated experimentally. Developing a detailed and a validated trickle bed reactor (TBR) process model that can be employed for design and optimization of the ODS process, it is important to develop kinetic models for the relevant reactions with high accuracy. Best kinetic model for the ODS process taking into account hydrodynamic factors (mainly, catalyst effectiveness factor, catalyst wetting efficiency and internal diffusion) and the physical properties affecting the oxidation process is developed utilizing data from pilot plant experiments. An optimization technique based upon the minimization of the sum of the squared error between the experimental and predicted composition of oxidation process is used to determine the best parameters of the kinetic models. The predicted product conversion showed very good agreement with the experimental data for a wide range of the operating condition with absolute average errors less than 5%.

В настоящей выпускной квалификационной работе «Исследование процесса удаления серы из полупродукта на установке десульфурации в условиях АО «ЕВРАЗ НТМК» рассмотрено распределение серы по переделам металлургического производства АО «ЕВРАЗ НТМК» а также проведена работа по повышению стойкости фурмы установки десульфурации чугуна. / In this final qualifying work " Study of the process of removing sulfur from a semi-product at a desulfurization plant in the conditions of JSC "EVRAZ NTMK", the distribution of sulfur in the metallurgical production processes of JSC" EVRAZ NTMK " is considered, and work is also carried out to improve the durability of the tuyere of the pig iron desulfurization plant.