Neste trabalho estudou-se o comportamento de um laser de CO2 contínuo com uma célula absorvedora e um obturador ótico ("chopper") no interior de sua cavidade ressonante. Verificou-se que a introdução da célula absorvedora determina o surgimento de oscilação laser em outras linhas de diferentes bandas do espectro de emissão do laser de CO2. Foi estudado o desempenho do sistema quando da utilização de dois gases absorvedores: o Hexafluoreto de Enxofre (SF6) e o Etileno (C2H4), nas faixas de pressão de 0 a 45 Torr e de 0 a 300 Torr, respectivamente. Foi, também, elaborado um modelo teórico, baseado em equações de taxa, para descrever o comportamento do conjunto laser + absorvedor, sendo que este modelo dá uma visão qualitativa do comportamento do sistema. Por último, foi feita uma comparação entre os resultados experimentais e os resultados obtidos através do modelo teórico.

Neste trabalho anéis automotivos de aço foram previamente recobertos com negro de fumo e posteriormente irradiados com laser de CO2. O negro de fumo apresentou melhor acoplamento da radiação incidente e como fonte de carbono, tanto para atuar como lubrificante sólido, quanto para elevar o teor de carbono da superfície do aço. Diversas técnicas de análise, incluindo nano endentação foram utilizadas para se avaliar os principais mecanismos dominantes em cada etapa do processo. Destas análises, conclui-se que ocorreu difusão de carbono no estado sólido, após irradiação uma camada com teor de carbono aumentado. Abaixo desta camada, as análises mostram que ocorreu um processo de têmpera, aumentando a dureza em relação ao substrato já temperado. Medidas de dureza da região tratada mostram que extensões de até 120 m com durezas por volta de 950 HV0,05 puderam ser atingidas. O coeficiente de atrito foi reduzido de 0,7 para 0,15, o que pode ter contribuído para que os anéis tratados apresentassem menor desgaste.

Um dos principais poluentes responsáveis pelo o efeito estufa é o dióxido de carbono (CO2) que é lançado na atmosfera principalmente pelos processos de queima de combustíveis fósseis e de gaseificação de biomassa. Assim, é desejável que o gás produzido destes processos sejam tratados reduzindo a emissão de dióxido de carbono e óxidos de nitrogênio na atmosfera, ou ainda preferencialmente, reformados, no sentido de produzir gás de síntese (H2 + CO), um gás combustível com alto poder calorífico recuperável. Dentre os principais processos de tratamento e reforma de gases incluem os processos a plasma, destacando-se os geradores de plasmas em pressão atmosférica não térmicos a partir das descargas de arco fixo ou deslizante devido ao baixo custo de construção e consumo de energia. Neste cenário, este trabalho apresenta o estudo de um sistema inovador de geração de plasma em pressão atmosférica em que a descarga se inicia de forma de um arco deslizante em vórtice reverso e é posteriormente estabilizada em arco fixo. A descarga foi operada em ar, CO2 e com uma mistura de ambos, visando investigações do processo de reforma de CO2 em CO, bem como das condições de operação da descarga em que ocorre uma redução de emissão de NO2 tendo como parâmetro valores fixos do comprimento (A) entre os pontos de fixação do arco nas regiões de eletrodos da descarga. A seletividade e o rendimento destes processos, correlacionados com o comprimento (A), foram avaliados pelas análises das propriedades elétricas da descarga e também pelas análises químicas utilizando as técnicas de espectroscopia óptica de emissão e espectrometria de massa. Os resultados obtidos referente à caracterização elétrica da descarga, mostram que para um comprimento (A) fixo, o aumento da vazão de gás conduz ao aumento da tensão enquanto a corrente se mantém praticamente constante. Com o aumento do comprimento (A), a tensão da descarga também aumenta, contudo a corrente se mantém praticamente constante para uma vazão fixa de gás, exceto para o maior comprimento (A) no qual a corrente apresenta seu valor mais baixo. As análises por espectroscopia de emissão óptica, para a descarga operando com ar, indicam a predominância de bandas de nitrogênio e picos de oxigênio e argônio. Para a descarga operando com CO2 predominam picos relativos aos metais presentes nos eletrodos e picos de carbono e oxigênio com baixas intensidades. Com a mistura ar + CO2, são gerados predominantemente bandas de nitrogênio, possivelmente NO e picos de metais advindos dos eletrodos. É observado também picos de baixa intensidade referentes ao carbono, oxigênio e argônio. Pelas análises por espectrometria de massa, os resultados indicam que ocorre uma taxa de conversão máxima de CO2 de 10,24% operando com CO2 puro e 7,44% quando operando em mistura com ar, ambos para o caso em que o comprimento (A) é fixado em seu menor valor investigado de 14,7 mm. Embora com baixas taxas de conversão, nestas condições, é possível obter uma seletividade máxima de CO de cerca de 99% . A seletividade mínima para o NO2, em torno de 49 %, é observada para o comprimento intermediário (A) de 23,3 mm. Esse reator foi originalmente projetado no intuito de flexibilizar sua configuração tanto para operar em regime de arco fixo como de arco deslizante ou mesmo nestes dois regimes associados, viabilizando seu emprego como parte integrante de diferentes sistemas de tratamento ou reforma de gases.

O presente trabalho teve como objetivo verificar os efeitos de diferentes doses de dióxido de carbono (CO2), aplicadas via água de irrigação por gotejamento na produção da cultura da pimenta Tabasco (Capsicum frutescens L.). O experimento foi conduzido em duas estufas agrícolas de 122,5 m2 equipadas com sistema de irrigação por gotejamento, fertirrigação e injeção de CO2. As estufas foram instaladas na área experimental do Departamento de Engenharia Rural da ESALQ USP, em Piracicaba. O delineamento experimental utilizado foi blocos casualizados com quatro tratamentos e oito repetições. Os tratamentos aplicados foram 4 doses de CO2: antes da poda as doses foram de 0 (T1), 206,6 (T2); 309,9 (T3) e 413,2 (T4) kg ha-1 e após a poda foram 0 (T1), 245,35 (T2); 368,03 (T3) e 490,72 (T4) kg ha-1. O CO2 foi aplicado via água de irrigação com freqüência de quatro dias e a irrigação foi realiza com turno de rega de dois dias, sendo monitorada por tensiômetro digital. A Lâmina total de água aplicada durante o ciclo (432 dias) foi de 1032,47 mm. As variáveis analisadas foram: estado nutricional das plantas, parâmetros de crescimento, aspectos produtivos, eficiência do uso da água, concentração de capsaicina e dihidrocapsaicina nos frutos e na planta. Os resultados permitiram as seguintes conclusões: (a) a aplicação de 207 kg CO2 ha-1 antes da poda proporcionou aumento de 21% na produção de frutos da pimenta. Durante os dois ciclos de cultivo, a aplicação de 452 kg CO2 ha-1 proporcionou aumento de 16% na produção, em relação ao tratamento sem CO2; (b) o número de frutos produzidos por planta durante os dois ciclos aumentou segundo uma relação quadrática com o aumento da dose de CO2 aplicada via água de irrigação, decrescendo a partir da dose de 409 kg CO2 ha-1. A resposta ao CO2 foi maior no primeiro ciclo (antes da poda) atingindo um máximo de 696 frutos por planta com a aplicação de 220 kg CO2 ha-1; (c) a aplicação de CO2 via água de irrigação não alterou a massa verde, massa seca, comprimento e diâmetro de frutos; (d) as concentrações de capsaicina e dihidrocapsaicina nos frutos reduziram com a aplicação de CO2, mas o rendimento desses capsaicinóides por planta aumentou em decorrência do aumento do número de frutos e da produção com a aplicação de CO2; (e) a eficiência do uso da água aumentou com o aumento da aplicação de CO2, atingindo um máximo para a aplicação de 207 kg CO2 ha-1 no primeiro ciclo e de 452 kg CO2 ha-1 para os dois ciclos; (f) a aplicação de CO2 não proporcionou efeito consistente para as variáveis de crescimento; (g) na última colheita (484 dias após o transplantio) a concentração de cálcio nas folhas reduziu linearmente com o aumento das doses de CO2 aplicadas; (h) ao final do primeiro ciclo de colheita (187 dias após o transplantio) os teores de Zn, Fe e Mn na folhas apresentaram redução quadrática em função do aumento das doses de CO2 e o teor de nitrogênio apresentou aumento quadrático. / The objective of the present work was to verify the effect of different doses of carbon dioxide (CO2) supplied via drip irrigation on the production of Tabasco pepper (Capsicum frutescens L.). The experiment was carried out in two 122.5 m2 greenhouses equipped with drip irrigation, fertirrigation and CO2 injection. The greenhouses were installed in the experimental área of the Department of Rural Engineering at ESALQ USP in Piracicaba. The experimental design consisted of randomized blocks with four treatments and eight repetitions. The treatments comprised 4 doses of CO2 before trimming as follow: 0 (T1), 206.6 (T2), 309.9 (T3) and 413.2 (T4) kg ha-1; after the trimming the treatments applied were 0 (T1), 245.35 (T2); 368.03 (T3) and 490.72 (T4) kg ha-1. CO2 was supplied via drip irrigation with four days frequency and the irrigation was scheduled on a two-day basis and monitored by a digital tensiometer. During the cycle (432 days), the total water supplied was 1032.47 mm. The variables analysed were: nutritional condition of plants, growing parameters, productive aspects, efficiency of water use, capsaicin and dihydrocapsaicin concentration in the fruits and plant. The results allowed the following conclusions: (a) the application of 207 kg CO2 ha-1 before trimming promoted an increase of 21% in the yeld of fruits. During the two cycle of cultivation, the application of 452 kg CO2 ha-1 increased the production by 16% in relation to the treatment without CO2; (b) the number of fruits per plant during the two cycles increased in a quadratic relation with the increase of CO2 dose supplied via drip irrigation, decreasing from the dose of de 409 kg CO2 ha-1. The response to CO2 was greater in the first cycle (before trimming), achieving the maximum of 696 fruits per plant with the application of 220 kg CO2 ha-1; (c) CO2 injection via drip irrigation did not altered green matter, dry matter, lenght or diameter of fruits; (d) capsaicin and dihydrocapsaicin concentration in the fruits diminished with application of CO2, but the yeld of these capsains per plant increased as a result of the greater number of fruits and the production with the application of CO2; (e) the efficiency of water usage increased with the increase of CO2 application, achieving a maximum in the application of 207 kg CO2 ha-1 in the first cycle, and 452 kg CO2 ha-1 in both cycles; (f) CO2 injection did not propitiated a consistent effect on the growing variables; (g) in the last harvest (484 days before transplantation), the concentration of calcium in the leaves was linearly reduced with the increase in the doses of CO2; (h) at the end of the first cycle of harvest (187 days after transplantation), the tenor of Zn, Fe and Mn in the leaves presented quadratic reduction due to the increase in CO2 doses while nitrogen tenor presented quadratic increase.

As atividades humanas nos últimos dois séculos vêm provocando um aumento na concentração de dióxido de carbono (CO2) atmosférico. Um dos efeitos desse aumento é um incremento na produtividade primária de algumas espécies vegetais terrestres, que dessa maneira atuam como sequestradoras de carbono. Nos oceanos, o CO2 é armazenado principalmente na forma de carbonato de cálcio (CaCO3), e o aumento na sua concentração leva a uma acidificação da água do mar e a uma menor disponibilidade de íons carbonato. Os animais que precipitam CaCO3 não serviriam como sequestradores de carbono porque o processo de calcificação produz CO2. Porém, a maioria das medidas de balanço de CO2 em comunidades calcárias marinhas negligenciam as formações de algas. Nas algas calcárias o CO2 produzido pela calcificação é aproveitado pela fotossíntese. Além disso, aumentos na concentração de CO2 podem levar a aumentos na taxa de crescimento, embora essas taxas possam ser afetadas por uma queda na disponibilidade de íons carbonato. O objetivo deste trabalho foi verificar se o aumento na concentração de CO2, e a acidificação da água do mar por ela causada, afetam o crescimento de algas calcárias. Tendo em vista a ausência de referências sobre trabalhos desse tipo com algas calcárias e considerando que as coralináceas não-articuladas, grupo de algas com maior calcificação, são difíceis de trabalhar em laboratório, a primeira etapa do projeto foi dedicada ao estabelecimento de cultivos e de metodologias de trabalho. Foram analisadas algas calcárias de diversos grupos, sendo escolhidas as coralináceas não-articuladas pois sua calcificação, além de constante em relação ao crescimento, é bastante alta, o que compensa seu lento crescimento. Para os experimentos de injeção de CO2 estabeleceu-se o uso de frascos de 50 mL com 35 mL de meio artificial MCM, irradiância de 42 μmol.m-2.s-1, temperatura de 25°C e período de incubação de uma semana. Os experimentos de enriquecimento com CO2 foram feitos com nódulos de Lithophyllum sp. incubados após borbulhamento com diferentes volumes desse gás. Para isolar o efeito da acidificação foram feitas injeções de CO2 em meio com e sem adição de CaCO3 como tampão. Também foram feitas incubações em meio acidificado com HCl de modo a verificar o efeito da acidificação independente de um aumento de CO2. O crescimento foi estimado pela calcificação, medida através da técnica de anomalia de alcalinidade. Para os grupos experimentais em meio tamponado, a injeção de quantidades cada vez maiores de CO2 levou a um aumento proporcional nas taxas de crescimentos para volumes até 0,2 L, acima dos quais essas taxas permanecem as mesmas independente do aumento de CO2; esse limite é provavelmente devido à saturação do meio e não da alga, uma vez que o borbulhamento foi feito apenas no início do período de incubação. Nos grupos sem tamponamento, pequenos volumes de CO2 (0,06 L) provocam um aumento na taxa de calcificação; volumes um pouco maiores (0,2 L) provocam queda na taxa de crescimento; acima desse valor ocorre a morte das algas após algumas semanas. Os resultados das injeções em meio sem adição de tampão são consistentes com os valores obtidos com a acidificação do meio sem enriquecimento com CO2. Lithophyllum sp. não apresenta variação na taxa de crescimento entre pH 8,0 e 7,5. Em pH 7,0 ocorre queda da taxa de crescimento e morte em pH abaixo de 6,5. Os resultados, embora não sejam conclusivos devido à limitações metodológicas, indicam que Lithophyllum sp., e provavelmente as demais algas coralináceas, podem sequestrar carbono dentro de certos valores de pH. Devido à utilização de meio de cultura artificial rico em carbonatos, o limite obtido de pH 7,0 para crescimento deve ser maior em ambiente natural. Este estudo mostrou ser necessária a realização de trabalhos mais extensos, para os quais as técnicas e procedimentos aqui descritos trabalho podem ser utilizados. / Human activities over the last two centuries provoked an increase in the concentration of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere. One of the effects of this increase is an increment in the primary production of some terrestrial plants which in this way act carbon sinks. In the oceans the CO2 is stored mainly as calcium carbonate (CaCO3). An increase in the concentration of CO2 leads to seawater acidification and to a decrease in carbonate ions availability. Calcareous organisms, in principle, does not act as carbon sinks because the calcification process produces CO2. However, the majority of CO2 measurements in marine communities neglect the calcareous seaweed formations. In calcareous seaweeds the CO2 produced during the calcification process is utilized by photosynthesis. Moreover, increases in the CO2 concentration can lead to an increase in growth rates, although these rates can be negatively affected by a decrease in the availability of carbonate ions. The objective of this work is to test if an increase in the CO2 concentration, and seawater acidification, affects the growth rate of marine calcareous seaweeds. Information on seaweed calcification is scarce, specially on the non-articulated coralline algae, which are the main group of calcareous seaweeds. This group is difficult to work with in laboratory, and therefore the first stage of the project was dedicated to establish seaweed cultures and work methodologies. We tested different calcareous seaweeds including non Corallinaceae, articulated and non articulated coralline algae. Calcification presents a constant relation with growth and is higher on non articulated corallines, what compensates their slow growth. For the experiments of CO2 injection we utilizes vials of 50 mL with 35 mL of MCM artificial medium, irradiance of 42 μmol.m-2·s-1, temperature of 25°C and one week incubation time. The experiments of CO2 enrichment were made with nodules of Lithophyllum sp. incubated after bubbling different volumes of CO2. To isolate the acidification effect from the effect of CO2, injections were made in media with, and without, addition of CaCO3 as buffer. Incubations in medium acidified with HCl were also performed to verify the effect of acidification independent of CO2 increment. The growth was estimated by calcification, measured trough the alkalinity anomaly technique. For the buffered medium, injections of gradually higher volumes of CO2 led to a proportional increase in growth rates until the limit of 0.2 L; above this limit the growth rates remained the same, regardless the increase of CO2. This limit is probably due to saturation of the medium and not of the seaweed, once the bubbling was limited only to the beginning of the incubation time. In the groups without buffering, small volumes of CO2 (0.06 L) resulted in an increase in the growth rate. Volumes slightly higher (0.2 L) resulted in a decrease in the growth rate. In higher volumes seaweed began to die. These results are consistent with those obtained by acidifying with HCl. Lithophyllum sp. presented no variation in growth rate between pH 8.0 and 7.5. A decrease in growth rates occurred at pH 7.0, and death occurred at pH below 6.5. The results are not conclusive due to methodological limitations, but indicate that Lithophyllum sp., and probably other coralline algae, can act as carbon sinks under certain pH values. Due to the utilization of a carbonate rich artificial culture medium the observed pH 7.0 limit for growth must be higher in natural environment. More extensive work is necessary to understand the role of these seaweeds on the global atmospheric CO2 increase, for which the techniques and procedures described in this work can be utilized.

O aumento das preocupações ambientais tem proporcionado a busca crescente por alternativas para reduzir os impactos decorrentes de resíduos perigosos oriundos de processos industriais. Dentre estes resíduos, pode-se destacar o fenol, por sua alta toxicidade e dificuldade de tratamento. O fenol é um dos principais poluentes encontrado em efluentes de indústrias de resinas fenólicas, automotivas, farmacêuticas e refinarias de petróleo. Compostos fenólicos são absorvidos facilmente por animais e seres humanos através da pele e são extremamente tóxicos para a vida aquática. Nesta busca por formas de tratamento de resíduos, a absorção é considerada uma das mais importantes técnicas de uso industrial utilizada na purificação de emissões gasosas, além de diversas aplicações em processos industriais. O princípio desta operação baseia-se no transporte de massa de pelo menos um componente de uma mistura gasosa para uma fase líquida, através da interface entre ambas. Este trabalho é parte integrante de um projeto global intitulado \"Estudo da Recuperação de Poluentes Prioritários de Soluções Aquosas por Extração Liquido-Liquido com Tratamento Simultâneo de Gases Ácidos\". Na primeira etapa há a remoção do fenol de soluções aquosas, que simulam o efluente industrial, por extração líquido-líquido utilizando metil isobutil cetona. Na segunda etapa, há a remoção do fenol do solvente através de reação com uma solução de NaOH formando o fenolato de sódio. Assim, esta terceira etapa consiste na recuperação do fenol através de reação de gases ácidos com os fenolatos formados na segunda etapa em processo semicontínuo, visando a utilização de tanques agitados, bombas e tubulações existentes em indústrias Químico-Farmacêuticas nos períodos vagos entre etapas de produção. Além da recuperação do fenol do efluente e sua reutilização, há a redução das emissões dos gases ácidos, que são os principais responsáveis pelo efeito estufa. / The increase of the environmental concerns has been providing the growing search for alternatives to reduce the current impacts of dangerous wastes originating from industrial processes. Among these wastes, it can stand out the phenol, for its high toxicity and treatment difficulty. The phenol is one of the main pollutants found in effluents of industries producing phenolic resins, pharmaceuticals and petroleum refineries. Phenolic compounds are absorbed easily by animals and human beings through the skin and several phenols are considered extremely toxic for the aquatic life. In this search for new processes for the treatment of wastes, the absorption is considered one of the most important techniques of industrial use in the purification of gaseous emissions, besides several applications in industrial processes. The principle of this technique is based on the mass transfer of at least one component of a gaseous mixture to a liquid phase through the interface between them. This work is part of a project entitled \"Recovery of Priority Pollutants from Aqueous Solutions through Liquid-liquid Extraction with Simultaneous Treatment of Acid Gases\". That study comprises three stages. In the first stage phenol is removed from aqueous solutions, simulating the industrial effluent, through liquid-liquid extraction with methyl isobutyl ketone. In the second stage, phenol is removed from the solution of methyl isobutyl ketone through the reaction with NaOH dissolved in water forming sodium phenolate. In the third stage, the object of this study, phenol is recovered from the sodium phenolate aqueous solution through the reaction with acid gases in a semi continuous process. The industrial application of this process is promising if one considers that agitated tanks, pumps and pipes necessary to this process are usual equipments in chemical and chemical-pharmaceutical industries and could be used in periods between batch productions. This process promotes the reduction of acid gas emissions, in particular the Carbon Dioxide, one of the gases responsible for the greenhouse effect.

Estudou-se o processo de absorção e dessorção de CO2 em solução aquosa da mistura de metildietanolamina (MDEA) e piperazina (PZ). Os ensaios de absorção foram realizados numa coluna de parede molhada com promotor de película, e, os ensaios de dessorção num sistema de semibatelada, ambos em escala de laboratório. Os testes experimentais de absorção foram realizados a 298 K e pressão atmosférica, com vazão de gás (CO2 e ar atmosférico) de 2,2.10-4 m3 s-1 e as seguintes vazões de líquido: 1,0.10-6; 1,3.10-6 e 1,7.10-6 m3 s-1. O sistema de absorção foi caracterizado através da determinação da área interfacial, a, o coeficiente volumétrico de transferência de massa, kGa, e o coeficiente volumétrico global médio de transferência de massa, KGa. No caso dos ensaios de dessorção, estes foram realizados nas temperaturas de 353, 363 e 368 K, onde empregou-se uma solução carbonatada de 10% PZ-20% MDEA e uma corrente de ar atmosférico nas vazões de 1,1.10-5 m3 s-1 e 2,7.10-5 m3 s-1. Este sistema foi caracterizado através da determinação do coeficiente volumétrico global de transferência de massa, KLa. Os resultados experimentais da área interfacial mostram que este é função da vazão do líquido, sugerindo uma maior área de irrigação como o aumento desta, onde teve-se uma maior área de transferência de massa. O resultado do parâmetro, KGa, indica uma dependência da vazão de líquido, a qual está associada à variação da área interfacial e à dependência do parâmetro KG com o perfil das concentrações da MDEA e PZ ao longo da coluna. A partir da teoria do duplo filme e pelo conhecimento dos parâmetros KGa, a e kGa, estimou-se um parâmetro cinético-difusivo associado à fase líquida, (( ) ) . Os resultados experimentais mostram que esse parâmetro varia pouco com a vazão de líquido, indicando tratar-se de um processo independente da hidrodinâmica do líquido, característico de sistemas com reação rápida. A concentração das aminas e carbamatos, nos ensaios de absorção e dessorção, foi determinada através dos modelos de calibração obtidas pela técnica de espectroscopia no infravermelho. Nos ensaios de absorção, foram observados que a concentração de PZ teve uma variação considerável (4 a 5% massa massa-1), entanto que a de MDEA variou pouco (0,3 a 0,5% massa massa-1), sugerindo que o processo de absorção de CO2 na mistura MDEA-PZ é controlado principalmente pela PZ, e supõe-se que a MDEA tem um papel de receptor de prótons procedentes da reação entre a PZ e o CO2. Nos ensaios de dessorção, observou-se que esse processo é afetado pela temperatura, sendo que, em temperaturas perto da ebulição (372 K), a taxa de dessorção de CO2 é maior do que em temperaturas menores, em certa forma é devido à dependência da velocidade de reação química com a temperatura. Os resultados do parâmetro KLa indicam que este diminui em função da concentração de carbamato de PZ (por exemplo, na temperatura de 368 K, de 7,5.10-4 a 1,0.10-4 s-1), devido a que este componente é decomposto em altas temperaturas gerando o CO2 e as aminas, sugerindo uma diminuição na velocidade de dessorção de CO2. Assim também, os resultados experimentais do parâmetro KLa indicam que este aumenta ligeiramente com a vazão do gás. / The CO2 absorption and desorption process was studied in an aqueous mixture of methyldiethanolamine (MDEA) and piperazine (PZ). The absorption process was carried out in a wetted wall column with film promoter sized with inner diameter of 0,0184 m and height of 0,67 m. The desorption tests were carried out in semi batch system at laboratory scale. The absorption experimental tests were conducted at 298 K, atmospheric pressure, gas flow rate of 2,2.10-4 m3 s-1 and the following liquid flow rates: 1,0.10-6; 1,3.10-6 and 1,7.10-6 m3 s-1. The absorption process was characterized by the following mass transfer parameters: interfacial area, a, the volumetric mass-transfer coefficient of the gas phase, kGa, and the overall volumetric mass-transfer coefficient, KGa. In the case of desorption tests, these were carried out at temperatures of 353, 363 and 368 K, where was used a carbonated solution of 10% PZ-20% MDEA (% wt) and the air flow rates of 1,1.10-5 m3 s-1 and 2,7.10-5 m3 s-1. The desorption process was characterized by the overall volumetric mass-transfer coefficient of the liquid phase, KLa. The experimental results of the interfacial area indicate that this parameter increases in function of the liquid flow rate, this effect is due to an larger irrigation on the inner wall of the column, and hence an available larger contact surface for the mass transfer. The overall volumetric mass-transfer coefficient, KGa, is influenced by the liquid flow rate, which is associated with a change in the interfacial area and the dependence of the parameter KG of the concentration profile of MDEA and PZ along the column. From the two-film theory and by knowledge of the parameters \"kGa\", \"a\" and \"KGa\", it was estimated the kinetic-diffusive parameter, (( ) ) . The experimental results show that this parameter varies slightly in function of the liquid flow rate, and this behavior is characteristic of systems with rapid reaction. Furthermore, this behavior suggests that the absorption process is independent of liquid hydrodynamic occurring in the column. The concentrations of MDEA, PZ and PZ carbamate, in the absorption and desorption tests, were determined by multivariate calibration models based on mid-infrared spectroscopy. In the absorption test, it was observed that the PZ concentration had a considerable variation (4 to 5% w w-1), whereas MDEA varied slightly along the column (0,3 to 0,5% w w-1), suggesting that the CO2 absorption process in the MDEA/PZ blend is mainly controlled by PZ, and it is supposed that MDEA participates as a proton receptor coming from reaction between CO2 and PZ. The results of the desorption tests shown that this process is affected by desorption temperature, and at temperatures near the boiling point (372 K), the CO2 desorption rate is higher than at lower temperatures, a certain shape is due to the dependence chemical reaction rate with temperature. The results of parameter KLa indicated that this decreases in function of the concentration of PZ carbamate (for instance, at the temperature of 368 K, from 7,5.10-4 to 1,0.10-4 s-1), because this component is decomposed at high temperatures generating CO2 and amines, suggesting a decrease in the CO2 desorption rate. Likewise, experimental results of the parameter KLa indicated that this increased slightly with the gas flow rate.

A cirurgia videolaparoscópica é considerada uma importante ferramenta diagnóstica e terapêutica na medicina veterinária, uma vez que possibilita ampla visualização da cavidade abdominal de maneira minimamente invasiva, promovendo menores escores de dor no período pós-operatório, menores tempos de recuperação cirúrgica, além de menores índices de complicações referentes à ferida operatória. Entretanto, a insuflação da cavidade abdominal com CO2 eleva a pressão intra-abdominal, piorando a relação ventilação perfusão pulmonar. Adicionalmente, quantidades significativas de CO2 podem ser absorvidas através da membrana peritoneal, resultando em hipercapnia e acidose caso não seja aumentado o volume minuto do paciente. Pacientes humanos pediátricos e neonatos submetidos a capnopneumoperitônio são especialmente sensíveis à hipercapnia pela absorção de CO2 devido a extensa superfície peritoneal em relação à massa corporal. Estudos correlacionando as taxas de absorção de CO2 durante a instauração de capnopneumoperitônio são ainda muito escassos em medicina veterinária. Entretanto, parece plausível que essas alterações ocorram de maneira similar na espécie canina.Foram avaliadas 40 cadelas pré-púberes e adultas submetidas à OSH videolaparoscópica ou convencional, divididas em quatro grupos: convencional adulto (CA), convencional pediátrico (CP), videolaparoscópico adulto (VA) e, videolaparoscópico pediátrico (VP). Foram registrados FC, FR, PAS, PAM, PAD, T°C, ETCO2, tempo inspiratório e pressão de pico inspiratória e, colhidas amostras de sangue arterial para mensuração de pH, SaO2 (%); PaO2 (mmHg); PaCO2 (mmHg); HCO3 - (mmol/L), EB e TCO2. Tomando como base os valores de PaCO2 e ETCO2 encontrados, foi determinada a Pa – ETCO2. Não foram encontradas diferenças significativas nos valores de PaCO2, ETCO2 e na Pa-ETCO2 entre os grupos VA e VP. / Endoscopic surgery is considered an important diagnostic and therapeutic tool in veterinary medicine. It allows a wide visualization of the abdominal cavity in a minimally invasive way, promoting lower pain scores in the postoperative period, shorter surgical recovery times, and lower indices of surgical wound complications. However, insufflation of the abdominal cavity with CO2 raises the intra-abdominal pressure, worsening ventilation/ perfusion relation. In addition, significant amounts of CO2 can be absorbed through the peritoneal membrane, resulting in hypercapnia and acidosis if the patient's minute volume is not increased. Pediatric and neonatal human patients submitted to capnopneumoperitoneum are especially sensitive to hypercapnia by absorption of CO2 due to extensive peritoneal surface in relation to body mass. Studies correlating the rates of CO2 uptake during capnopneumoperitoneum implantation are still very scarce in veterinary medicine. However, it seems plausible that these changes occur in a similar way in the canine species. Fourty prepubescent and adult bitches submitted to videolaparoscopic or conventional OSH were divided into four groups: adult conventional (CA), pediatric conventional (CP), adult videolaparoscopic (VA) and pediatric videolaparoscopic (VP). HR, RR, SAP, MAP, DAP, T ° C, ETCO2, inspiratory time, and peak inspiratory pressure were recorded and arterial blood samples were collected for pH measurement, SaO2 (%); PaO2 (mmHg); PaCO2 (mmHg); HCO3- (mmol / L), BE and TCO2. Based on the PaCO2 and ETCO2 values , Pa - ETCO2 was determined. No significant differences were found in the values of PaCO2, ETCO2 and Pa-ETCO2 between the VA and VP groups.

Este trabalho tem por objetivo avaliar o desempenho econômico - custo operacional energético e custo de investimento - do processo de absorção químicaseguida de dessorção de dióxido de carbono (CO2),comparando-se os seguintes solventes da classe das aminas: monoetanolamina (MEA) e a mistura metildietanolamina/piperazina (MDEA/PZ), utilizando-se o simulador de processo Aspen Plus®. Para a avaliação da operação de absorção, recorreu-se primeiramente à implementação de um modelo matemático de absorção desenvolvido em planilha eletrônica,para comparar e validar o comportamento dos perfis de temperaturas resultantes das simulações com o Aspen Plus. Este modelo foi desenvolvido a partir dos parâmetros de transferência de massa e variáveis de processo pré especificadas. Tanto no modelo em planilha como no modelo do AspenPlus®, o dimensionamento das colunas de absorção e dessorção foram definidos a partir das variáveis de processo, considerando-se aspectos hidrodinâmicos e de transferência de massa. As simulações foram realizadas inicialmente em ciclo aberto, com as concentrações iniciais de aminas, e em seguida em ciclo fechado, com acorrente de fundo da coluna de dessorção reciclada para a alimentação da coluna de absorção, com coeficientes de carga praticamente iguais, emulando-se, assim o o ciclo fechado. Com base na literatura, estabeleceram-se as seguintes condições: a razão de 1:4 (em massa) entre a vazão de gás da mistura ar/CO2 e a vazão de solução de amina; faixas de pressões de operação de 1,0 bar(abs) a 1,3 bar(abs), na absorção, e 2,2 bar(abs.), na dessorção; eficiência de 94% de recuperação de CO2. Os dados apresentados, comparando-se MEA e a mistura MDEA/PZ revelaram uma redução no fator de consumo energético no refervedor na ordem de 15 % no sistema de dessorção empregando-se MDEA/PZ. Estimativas de custo operacionais e custo de investimento foram computados e também incluídos para a análise econômica. O crédito obtido pela diferença no custo operacional anual, entre as duas alternativas avaliadas, variou entre US$ 50.000,00/ano e US$ 140.000,00, em função da volatilidade do preço do insumo energético. / The aim of this work is to evaluate the economic performance - energy operational cost and investment cost - of the chemical absorption process using carbon dioxide desorption (CO2), comparing the following solvents of the amine class: monoethanolamine (MEA) and (MDEA / PZ), using the Aspen Plus® process simulator. For primary evaluation purpose of the absorption operation, a mathematical absorption model was developed in a spreadsheet, to compare and validate the behavior of the temperature profiles resulting from simulations with Aspen Plus. This model was developed from the pre-specified mass transfer parameters and process variables. Both in the spreadsheet model and in the AspenPlus® model, the dimensioning of the absorption and desorption columns were defined from the process variables, considering hydrodynamic and mass transfer aspects. The simulations were performed initially in the open cycle, with the initial concentrations of amines, and then in closed cycle, with the bottom stream of the desorption column recycled to feed the absorption column, with almost equal load coefficients, emulating the closed loop. Based on the literature, the following conditions were established: the ratio of 1: 4 (by mass) between the gas flow of the air / CO2 mixture and the flow rate of the amine solution; operating pressure ranges of 1.0 bar (abs) at 1.3 bar (abs) at absorption, and 2.2 bar (abs.) at desorption; efficiency of 94% CO2 recovery. The data presented, comparing MEA and the MDEA / PZ mixture revealed a reduction in the energy consumption factor in the order of 15% in what concerns the desorption system using MDEA / PZ. Estimates of operating costs and investment costs were computed for economic analysis. The credit obtained by the difference in the annual operating cost between the two alternatives ranged from US $ 50,000.00 / year to US $ 140,000.00, due to the volatility of the energy price.

orientador: Caetano Rodrigues Miranda / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2013