Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:14:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328273.pdf: 1297672 bytes, checksum: 08cca197d90688648b7cca92e75a1dae (MD5) Previous issue date: 2014 / A crescente necessidade de materiais poliméricos com a produção baseada em processos limpos possibilitou o desenvolvimento de polímeros com aplicações nas áreas alimentícia e farmacêutica, graças a novos métodos de produção que visam o desenvolvimento de polímeros em meio atóxico. A maioria dos processos tradicionais de polimerização é mediada por catalisadores tóxicos que podem deixar resíduos nos produtos, por outro lado, os processos enzimáticos que utilizam catalisadores biológicos podem ser considerados limpos. Em especial, o poli-(L-lactídeo), que pode ser obtido através da abertura do anel do monômero L-lactídeo, é classificado como um polímero biodegradável, biocompatível e biorreabsorvível, assim pode ser empregado na área médica, farmacêutica e alimentícia. Portanto, o objetivo deste trabalho foi realizar o estudo do comportamento de fases em alta pressão do sistema ternário L-lactídeo + etanol + dióxido de carbono supercrítico visando à obtenção de dados para a condução do processo de polimerização em meio supercrítico. Os experimentos foram realizados usando uma célula de volume variável numa faixa de temperatura de 50 a 80 °C, de pressão entre 90 e 255 bar, nas razões etanol/L-lactídeo de 0,5:1, 1:1 e 1,5:1. Foram observadas transições de fase do tipo líquido-vapor, líquido-líquido e líquido-líquido-vapor. Por meio de diagramas P-x e/ou P-T, observou-se o comportamento LCST em todos os sistemas. O etanol foi utilizado como cossolvente e mostrou-se efetivo na redução da pressão de transição de fase com o aumento da sua concentração. Os dados reportados neste trabalho fornecem informações importantes para o desenvolvimento e condução da síntese de polímeros em meio supercrítico.<br> / Abstract : The increasing need for polymeric materials based on clean production processes enabled the development of polymers with applications in food and pharmaceutical areas, thanks to new production methods that aim at the development of polymer at non-toxic medium. Most traditional methods of polymerization are mediated by catalysts and can leave toxic residues in the products, an the other hand, enzymatic processes using biocatalysts can be considered clean. In particular, poly (L- lactide) that can be obtained by ring opening polymerizationof L- lactide monomer, is classified as a biodegradable polymer, biocompatible, bioresorbable and thus can be used in the medicaly , pharmaceutical and food industries. Therefore, the aim of this work was to study the high pressures phase behavior of the ternary system supercritical carbon dioxide + ethanol + L- lactide in order to obtain data to conduct the polymerization process in supercritical media. The experiments were performed using a variable volume cell over a temperature range from 50 to 80°C, pressure from 90 to 255 bar, and ratios ethanol / L- lactide of 0.5:1, 1:1 and 1.5:1. Phase transitions of the type vapor-liquid, liquid-liquid and liquid-liquid-vapor were observed. Through of Px diagrams and/or PT, was observed the LCST behavior in all systems. Ethanol was used as cosolvent and was effective in reducing phase transition pressure with increasing concentration. The data reported in this work provide important information for developing and conduction of the synthesis of polymers in supercritical media.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-26T10:26:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310137.pdf: 20958033 bytes, checksum: cfc7bda6b292668cc3bf64c18ed83427 (MD5) / O fenômeno do aquecimento global tem incentivado as pesquisas em sistemas eficientes e que não agridam o meio ambiente, com intuito de reduzir substancialmente as emissões de gases que contribuem ao efeito estufa. Devido ao potencial impacto na atmosfera dos fluidos refrigerantes sintéticos, comumente utilizados nos sistemas de refrigeração e ar condicionado, os refrigerantes denominados de naturais têm ganhado espaço, principalmente devido a sua estabilidade e abundância. Os sistemas de refrigeração por ejetor datam de 1901. Entretanto, sua aplicação tem sido reduzida devido à robustez dos equipamentos e sua baixa eficiência. Nos últimos anos, contudo, tem-se constatado uma grande quantidade de pesquisas que visam a utilização de sistemas de ejetor combinados a sistemas solares. Entretanto, os modelos de cálculo orientados para o projeto e otimização de ejetores sobretudo para condição de gás real ainda apresentam deficiências. Os modelos existentes para predição do desempenho de ejetores não podem ser aplicados para avaliar ejetores operados com refrigerantes naturais, tais como água e CO2, devido ao desenvolvimento de um escoamento bifásico no interior do ejetor. Por conseguinte, propõe-se nesta tese um novo modelo termodinâmico para análise de ejetores de vapor, considerando a equação de estado do gás real e a condição de escoamento bifásico. Nesse contexto, propõe-se a utilização de um modelo de relaxação para o cálculo da velocidade do som em meios bifásicos. O modelo proposto apresenta uma nova abordagem para a modelagem da interação entre os escoamentos primário e secundário na câmara de sucção onde não ocorre mistura dos escoamentos, mas se considera a transferência de energia decorrente dos choques desenvolvidos nesta seção. Os resultados obtidos do modelo apresentam boa aderência aos dados experimentais disponíveis nas referências técnicas afins, para os fluidos de trabalho HCFC141b, vapor d'água e CO2. O modelo unidimensional foi verificado através de simulações em CFD, empregando as equações de estado de gás real. Os resultados das simulações corroboram as hipóteses adotadas no modelo unidimensional e fornecem uma base para a análise detalhada do escoamento em ejetores. O modelo apresentado no presente trabalho é aqui utilizado na análise exergética de dois ciclos inovadores, um de refrigeração por ejetor de configuração em cascata e outro de geração combinada de potência e refrigeração. / Global warming has encouraged the scientific community to carry out research on energy effcient and environmentally friendly systems, in order to substantially reduce the greenhouse gases emissions. Considering the impact of the refrigerants commonly used by refrigeration and air conditioning systems on the atmosphere, the so-called natural refrigerants have gain more attention, mainly due to their stability and low cost. The ejector refrigeration system dates from 1901. Nevertheless, its application has been reduced due to the robustness of the equipment involved and low effciency. Notwithstanding, in the last years a rapid growth in the researches concerning these systems has been observed, especially, systems combining ejector refrigeration with low temperature solar collectors. Meanwhile, the mathematical modeling of vapor ejector still needs improvements especially for real gases. The existing models for performance prediction of the ejectors cannot be applied to evaluate ejectors operated with natural refrigerants, as Water and Carbon Dioxide. Therefore, the present Thesis proposes a new thermodynamic model to analyze vapor ejectors, which considers a real gas equation of state and two-phase flow condition. In this context, the utilization of a relaxation model has been proposed to calculate the speed of sound in the two-phase flow. The proposed model represents a new approach, which includes modeling the interaction of the two flows inside the suction chamber. In this section, the streams do not mix; however, energy is transferred between the flows due to the oblique shocks commonly developed in the chamber. The results show good agreement with the experimental data available in the literature for the working fluids HCFC141b,Water and Carbon Dioxide The One-Dimensional model was compared to CFD simulations, using real gas equations of state. The results of these simulations corroborate the hypotheses established in the One-Dimensional model and provide the base for a detailed analysis of the flow inside of the ejector. The model presented herein is used to develop an exergetic analysis of to novel cycles: the cascade ejector refrigeration cycle and a power and refrigeration cogeneration cycle.

Resumo: Atualmente o interesse por produção de biodiesel utilizando solventes supercríticos e/ou pressurizados vem crescendo, como exemplo: a produção não-catalítica e produção de biodiesel com enzimas catalisadas, além desses, o CO2 supercrítico pode ser utilizado tanto como co-solvente meio reacional como no processo de purificação do biodiesel, empregandoo para a precipitação do glicerol formado na transesterificação. Nesse sentido, esse trabalho tem como objetivo principal do estudo do comportamento de fases em altas pressões para os sistemas envolvendo: CO2, biodiesel (ésteres etílicos de ácidos graxos), glicerol e etanol. Este trabalho tem como objetivo principal o estudo do comportamento de fases em altas pressões para os sistemas envolvendo dióxido de carbono (CO2), biodiesel (ésteres etílicos de ácidos graxos), glicerol e etanol. São apresentadas medidas de equilíbrios de fase para o sistema binário CO2 + biodiesel e para os sistemas ternários CO2 + biodiesel + etanol e CO2 + glicerol + etanol. O biodiesel utilizado nesse trabalho foi produzido a partir de óleo de soja, purificado e caracterizado de acordo com as normas padrões de especificação da ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis), sendo então disponibilizado para uso. Os experimentos foram realizados por meio do método estático sintético utilizando uma célula de equilíbrio de fases de volume variável, onde as isotermas investigadas foram de 303,15K a 343,15 K. As pressões de transição foram observadas até aproximadamente 26 MPa. Para o sistema binário CO2 + biodiesel, as frações molares de CO2 variaram de 0,4263 a 0,9781; para o sistema ternário CO2 + biodiesel + etanol, a variação total da fração molar de CO2 foi de 0,4263 até 0,9787 para as razões molares (RM) de biodiesel para etanol fixadas em (1:3) e (1:8). Para o sistema CO2 + glicerol + etanol, a variação total da fração molar de CO2 foi de 0,1414 a 0,9866, com investigação de três razões molares glicerol para etanol de (1:12), (1:20) e (1:30). Para os sistemas investigados foram observadas transições de fase do tipo líquido-vapor (LV), líquido-líquido (LL) e líquido-líquido-vapor (LLV). Os dados experimentais para os sistemas contendo biodiesel e etanol foram satisfatoriamente modelados usando as equações de Peng-Robinson com a regra de mistura quadrática de van der Waals (PR-vdW2) e com a regra de mistura de Wong-Sandler (PR-WS). No entanto para os sistemas envolvendo glicerol o ajuste dos modelos não representaram satisfatoriamente os dados experimentais.

Resumo: O objetivo principal do presente trabalho foi estudar o comportamento de fases em altas pressões de sistemas envolvendo dióxido de carbono (CO2), ésteres etílicos de ácidos graxos, etanol e acetona. O conhecimento do comportamento de fases envolvendo estes componentes é fundamental para o projeto e otimização de alguns processos industriais em condições supercríticas. Atualmente, há um grande interesse no processo de produção do biodiesel envolvendo solventes supercríticos ou pressurizados, tal como a produção de biodiesel não catalítica em condições supercríticas. CO2 supercrítico também pode oferecer uma alternativa interessante para a separação do glicerol na etapa de purificação do biodiesel, em um processo livre de água. Dados de equilíbrio de fases de sistemas ternários envolvendo o CO2 e cosolvente são escassos ou inexistentes na literatura. Neste trabalho foram investigados os sistemas binários CO2 + oleato de etila, CO2 + estearato de etila e CO2 + palmitato de etila e ternários CO2 + palmitato de etila + etanol com razão molar de palmitato de etila para etanol de (1:1), (1:3) e (1:6) e CO2 + palmitato de etila + acetona com razão molar de palmitato de etila para acetona de (1:1), (1:3). Os experimentos de equilíbrio de fases foram realizados empregando o método estático sintético em uma célula de equilíbrio com visualização de volume variável, em uma faixa de temperaturas de 303,15K a 353,15 K. Para os sistemas investigados foram observadas transições de fase do tipo líquido-vapor (LV), líquido-líquido (LL) e líquido-líquido-vapor (LLV). Considerando todos os sistemas binários estudados, foi observado que a solubilidade aumenta com a presença de insaturação e diminui com o aumento do número de carbono na cadeia do éster, mostrando que os ésteres podem ser fracionados usando CO2 supercrítico. Foi observado que a adição de etanol e acetona eliminou a imiscibilidade liquido-liquido além de reduzir significativamente a pressão de transição aumentando, dessa forma, a solubilidade do éster em CO2. Os dados experimentais para os sistemas CO2 + palmitato de etila e CO2 + palmitato de etila + etanol foram modelados com sucesso usando a equação de estado de Peng-Robinson com a regra de mistura quadrática de van der Waals (PR-vdW2) e de Wong-Sandler (PR-WS). A PR-WS mostrou um bom desempenho na predição da transição de fases para os sistemas ternários com base nos dados dos sistemas tratados.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-10Bitstream added on 2014-06-13T20:26:39Z : No. of bitstreams: 1 ferrufino_glaa_dr_guara_parcial.pdf: 854054 bytes, checksum: 2c3fa635c1c41cbc2a713ee33e93c90e (MD5) Bitstreams deleted on 2014-12-19T18:32:50Z: ferrufino_glaa_dr_guara_parcial.pdf,Bitstream added on 2014-12-19T18:33:36Z : No. of bitstreams: 1 000711125.pdf: 2448522 bytes, checksum: a512bcfff1a312a6ac494168c3d7676d (MD5) / Acordos internacionais sobre o aquecimento global têm identificado a urgente necessidade por uma tecnologia que capture e sequestre carbono em grande escala para reduzir as emissões de dióxido de carbono (CO2) antrópico. O sequestro e captura do CO2 por carbonatação mineral (CCSM) é uma tecnologia que tem potencial para reduzir bilhões de toneladas de CO2 por ano. O principal foco deste trabalho foi avaliar o efeito ambiental do requerimento energético relacionada à produção de carbonatos utilizando os minerais silicatos, com a finalidade de sequestrar emissões de CO2 provenientes de usinas termelétricas no Brasil. Esta pesquisa foi realizada mediante o uso do LCA - Life Cycle Assessment (NBR 14040) identificando quatro subsistemas (processos de mineração, transporte do mineral, usina termelétrica e processos de carbonatação mineral) na produção de carbonatos. Consideraram-se dois processos de carbonatação mineral: mediante o ácido clorídrico (HCl) e sais de amônia (NH4HSO4) integrados a dois tipos de usinas termelétricas (carvão e gás natural), adotando quatro cenários nos quais foram avaliados o requerimento energético, emissões de CO2 e os custos envolvidos de cada um deles, as quais utilizaram a matéria prima com maior potencial de carbonatação (mineral silicato). O presente estudo foi estruturado visando responder os seguintes assuntos: (a) O melhor mineral silicato como matéria prima para processo de carbonatação mineral, (b) A quantidade de matéria prima para a sequestro de 1 tonelada de CO2, (c) O requerimento energético do processo de carbonatação mineral para sequestrar 1 tonelada de CO2, (d) A quantidade de CO2 evitada derivada da produção de carbonatos e (e) Comparação do resultado do LCA dos processos de carbonatação mineral considerados no estudo. Os resultados amostram... / International concerns over global warming have identified the urgent need for a technology to capture and sequester carbon in large-scale to reduce anthropic carbon dioxide (CO2) emissions. Carbon dioxide capture and sequestration by mineral carbonation (CCSM) is a technology that can potentially reduce billions of tonnes of CO2 per year. The main focus of this work was to evaluate the environmental effects of energy usage related to carbonate production using mineral silicates in order to sequester CO2 emissions from Brazilian power plants. This investigation was realized using a LCA - Life Cycle Assessment (ISO14040) identified 4 subsystems (mining process, mineral transport, power plant and mineral carbonation process) on carbonate production. Two mineral carbonation processes are considered: using chloride acid (HCl) and ammonium salts (NH4HSO4) applied to two types of power plants (coal and natural gas) with the best feedstock (mineral silicate) supporting four scenarios which evaluate energy requirement, CO2 emissions and costs. This work addresses the following import issues: a) the best mineral silicate used as feedstock for mineral carbonation process, b) the amount of this mineral silicate for sequestration 1 ton CO2, c) the energy requirements of mineral carbonate process to sequester 1 ton of CO2, d) the amount of CO2 avoided derived from carbonate production and e) comparison of LCA results of the two mineral carbonation process. The LCA results shows that the best feedstock to sequester CO2 emissions from power plants in Brazil is serpentinito located in Goiâs state, the mineral carbonation process using ammonium salts is a feasible option for the less energy requirement (0,75 kW/kgCO2SEQ). The amount of CO2 avoided was 0,578 tCO2AVOIDED/tCO2SEQ, this avoided CO2 emissions can be traded as carbon... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-25Bitstream added on 2014-12-02T11:21:04Z : No. of bitstreams: 1 000773454.pdf: 4924956 bytes, checksum: 02d75baef0f2f594f53a30b850a17b92 (MD5) / Este trabalho se baseou na síntese de catalisadores de TiO2 modificados com cátions de nióbio estruturalmente através do método Pechini e superficialmente através da deposição de nióbio metálico por sputtering, caracterização destes catalisadores para verificar estas modificações, e a avaliação da atividade fotocatalítica na redução do CO2 a metanol e da descoloração de soluções do corante Rodamina-B. A modificação do TiO2 busca obter um aumento no tempo de recombinação do par elétron/buraco e consequentemente uma maior atividade fotocatalítica. A modificação em substituição do Ti4+ pelo Nb5+ visa promover a geração de níveis doadores de elétrons na estrutura cristalina e a modificação por deposição de nanopartículas de nióbio metálico por sputtering que atuarão como aceitadores de elétrons sobre a superfície dos catalisadores, modificações estas, que atuarão na redução do CO2. Partindo destas premissas, primeiramente foram sintetizados os catalisadores nas concentrações 0,0%; 0,5%; 1,0%; 2,5% (m/m) de nióbio, e posteriormente 5,0%; 10,0% e 20,0% (m/m) de nióbio através dos métodos citados. Os catalisadores obtidos foram caracterizados utilizando difratometria de Raios X (DRX - Rigaku Rint-2000), área de superfície SBET (B.E.T. - Micrometrics ASAP 2010), espectroscopia RAMAN (HORIBA-HR 800), FEG/SEM (JEOL modelo JSM-7500F) e XPS (UNI-SPECS UHV) para analisar as características da superfície. Após a caracterização, os catalisadores foram submetidos a dois ensaios fotocatalíticos. O primeiro para avaliar a ocorrência da redução de CO2 e o segundo visou avaliar a capacidade dos mesmos na descoloração oxidativa do corante Rodamina-B utilizando espectroscopia na região do UV-vis para obtenção dos resultados. Para verificar e quantificar a possível formação de radicais carbonila e álcool, cada amostra foi analisada por TOC (O.I. Analytical Aurora model 1030) e GC-FID... / This work was based on synthesis of TiO2 photocatalysts powders modified with Nb structurally by Pechini and superficially by metallic Nb depositing by sputtering, characterization of these photocatalysts powders to verify these changes, and evaluation of photocatalytic activity in the reduction of CO2 to methanol and decolorization of of dye rhodamine-B solutions. The TiO2 modification tries to achieve an increase in the recombination time of the electron-hole pair and hence a higher photocatalytic activity. The modification to replace Ti4+ by Nb5+ aims to promote the generation of donor levels of electrons in the crystal structure and modification for nanoparticles deposition of metallic Nb by sputtering to act as acceptor of electrons on the photocatalysts powders surface, changes them, who will serve in reducing CO2. Starting from these premises first photocatalysts powders were synthesized in the compositions of 0.0 %, 0.5 %, 1.0 %, 2.5 % (w/w) of Nb and subsequently 5.0% , 10.0 % and 20.0% (w/w) of Nb with the methods mentioned. The photocatalysts powders were characterized using X-ray diffraction (XRD-Rigaku Rint-2000) , surface area SBET (EST-Micrometrics ASAP 2010) , Raman spectroscopy (HORIBA HR-800 ) , FEG / SEM (JEOL JSM-7500F) and XPS (UNI-SPECS UHV) to analyze the surface characteristics. After characterizing the photocatalysts poder underwent two photocatalytic tests. The first to assess the occurrence of CO2 reduction and the second aimed at evaluating the capacity in the oxidative bleaching of the dye rhodamine-B using spectroscopy in the UV-vis region to obtain the results. To verify and quantify the possible formation of carbonyl and alcohol radicals, each sample was analyzed for TOC (Aurora Analytical model HI 1030) and FID-GC (Varian CP- 3800). Through the techniques used for characterization of photocatalyst powders was observed that the predominant crystalline phase is anatase and Ti was replaced by Nb...

Made available in DSpace on 2018-07-27T18:26:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-05-06. Added 1 bitstream(s) on 2018-07-27T18:30:32Z : No. of bitstreams: 1 000870856.pdf: 2297678 bytes, checksum: 6aad44cf33b94a5bdcb65780e40fc4fe (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A modificação química do biodiesel tem sido uma proposta interessante para obtenção de diversos compostos oleoquímicos com propriedades e aplicações semelhantes aos derivados do petróleo, com o diferencial de serem obtidos através de rotas limpas e ambientalmente benigmas, utilizando insumos naturais como óleo vegetal e dióxido de carbono, atendendo diversos princípios da Química Verde. Este trabalho têm como proposta realizar uma série de modificações químicas do biodiesel de linhaça, partindo de sua síntese, epoxidação e cicloadição de CO2 para obtenção de epóxidos e carbonatos cíclicos biodegradáveis. O biodiesel de linhaça foi produzido através de catálise com ácido de Lewis (NbCl5) e teve seu teor de insaturação concentrado via purificação com uréia. A epoxidação do biodiesel concentrado teve sua cinética acompanhada pelo progresso do valor de oxigênio oxirano além de ser estudada via GC-FID e GC-MS. Os carbonatos cíclicos foram obtidos pela cicloadiação de CO2 supercrítico nos epóxidos catalisada por TEAB sem solvente e mostraram-se bons reagentes frente a diversas aminas para formação de carbamatos (uretanos). Espectros de FT-IR e RMN (1H e 13C) identificaram as transformações de todos os principais grupos funcionais comprovando êxito nas modificacões químicas propostas / The chemical modification of biodiesel has been an interesting proposal for obtaining various oleochemical compounds with similar porperties and aplications to petroleum derivates, with the difference of being obtained through clean and environmentally benign routes, using natural feedstock as vegetables oil and carbon dioxide, according to several principles of Green Chemistry. This work proposes to conduct a series of chemical modifications of flaxseed biodiesel, from its synthesis, epoxidation and cycloaddtion of CO2 to obtain biodegradable epoxides and cyclic carbonates. The flaxseed biodiesel was produced through Lewis acid catalysis (NbCl5) and had its unsaturation content concentrated by urea purification. The epoxidation of the concentrated biodiesel had its kinetics monitored by the evolution of oxygen oxirane value and studied by GC-FID and GC-MS. The cyclic carbonates were obtained from the solventless cycloaddition of supercritical CO2 in the opoxides catalyzed by TEAB, and have shown good reactants for a wide range of amines to from its respective carbamates (urethanes). FT-IR and NMR (1H and 13C) spectra identified the transformatios of all maior functional groups proving successful in the proposed chemical modifications

Orientador: Prof. Dr. Haroldo de Araújo Ponte / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 31/05/2012 / Inclui referências / Área de concentração: Engenharia de materiais / Resumo: A corrosão por CO2 é a forma predominante de corrosão encontrada na produção de combustíveis fósseis e está presente tanto na composição das jazidas de petróleo e gás natural, quanto nos processos tecnológicos de extração e refino. Os aços carbono e de baixa liga são os mais utilizados na confecção de equipamentos e tubulações, principalmente por satisfazerem os requisitos mecânicos, estruturais e de fabricação, além de serem mais viáveis financeiramente. Entretanto, estes materiais possuem baixa performance em relação à corrosão generalizada e por CO2. Este trabalho tem como principal objetivo utilizar um eletrodo cilíndrico rotativo (ECR) nas técnicas eletroquímicas comumente empregadas para a avaliação da corrosão por fluxo do aço carbono em duas condições diferenciadas de acabamento superficial. Esta avaliação foi realizada, utilizando-se como meio corrosivo uma solução de NaHCO3 0,5 M saturada com CO2. Os eletrodos de trabalho tinham formato cilíndrico e foram confeccionados em aço carbono AISI 1020. Os resultados obtidos revelaram que a formação e a passivação da camada de carbonato de ferro, é influenciada pela presença do fluxo e da rugosidade superficial do aço. A taxa de corrosão do aço atingiu valores elevados e em seguida apresentou ligeira redução com o aumento da velocidade do fluxo para a superfície mais lisa. Para a superfície com rugosidade aumentada, o fluxo provocou um aumento na taxa de corrosão com tendência a um patamar, exibindo valores maiores do que os obtidos para a superfície mais lisa, somente a partir de uma velocidade de rotação em torno de 700 rpm. Como conclusão, observou-se que o eletrodo cilíndrico rotativo é uma importante ferramenta no estudo da corrosão em presença de fluxo e que o mecanismo de corrosão sob fluxo num meio contendo CO2 envolve basicamente a formação da camada de FeCO3 de acordo com a interação permitida pela estrutura da camada limite hidrodinâmica estabelecida. Palavras-chave: Corrosão por fluxo; CO2 ; Aço-carbono. / Abstract: The carbon dioxide corrosion (CO2) is the predominant form of corrosion found in the production of fossil fuels and is present both in the composition of petroleum and natural gas, as in technological processes of extraction and refining. Carbon steels and low alloy are the most used in equipment and pipes, mainly because they satisfy the requirements of mechanical, structural and manufacturing, in addition to being more financially viable. However, these materials have poor performance with respect to general corrosion and carbon dioxide corrosion. This work has as main objective to use a rotating cylinder electrode (ECR) in electrochemical techniques commonly used to assess the corrosion of carbon steel flow in two different conditions of surface finish. This evaluation was performed, using as solution with deionized water e 0.5 M NaHCO3 saturated with CO2. The working electrodes were cylindrical and were made of carbon steel AISI 1020. The results showed that formation and passivation layer of iron carbonate is influenced by the presence of flow and surface roughness of steel. The rate of corrosion of steel reached high values and then showed a slight decrease with increasing flow rate for the smoothest surface. For increased surface roughness, the flow caused an increase in rate of corrosion with a tendency to a threshold, displaying higher values than those obtained for the smoothest surface, only from a rotation rate about 700 rpm. In conclusion, it was observed that the rotating cylinder electrode is an important tool in the study of corrosion in the presence of flow and that the corrosion mechanism in a medium containing CO2 flow basically involves the formation of the layer FeCO3 according permitted by the interaction hydrodynamic boundary layer structure established. Keywords: Corrosion flow; carbon dioxide; carbon steel.

Resumo: O objetivo deste trabalho é investigar a purificação de biodiesel utilizando o dióxido de carbono pressurizado no meio pós reação formado por diacilglicerol e monoacilglicerol, biodiesel (ésteres metílicos de ácidos graxos), de sódio, glicerol e metanol. Uma determinada quantidade de dióxido de carbono é injetada em uma célula de equilíbrio de alta pressão que contém a mistura (biodiesel cru). A célula é então pressurizada a temperatura constante. Duas fases são formadas no final do processo. Por meio de uma válvula de via única, é retirada a amostra da fase mais leve e o seu conteúdo em diacilglicerol, monoacilglicerol, glicerol, biodiesel, sódio e metanol foi determinado utilizando a cromatografia de permeação em gel (GPC) e a cromatografia gasosa (GC). Os resultados são, então, comparados com a purificação convencional de biodiesel. A influência de varáveis tais como a pressão, , a temperatura e quantidade de de dióxido de carbono são investigados através de um planejamento fatorial. A faixa de pressão investigada varia de 6 a 12 MPa, com a temperatura variando de 298 K (ambiente) a 323 K. A quantidade de dióxido de carbono injetado no biodiesel cru foi variado de 20 a 50 por cento em massa. A caracterização das amostras foi feita de acordo com as normas, características padrões da ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis). Os resultados mostram que o processo é capaz de produzir um biodiesel com uma redução significativa dos níveis de diacilglicerol, de monoacilglicerol, de sódio, de glicerol e de metanol, levando a um biodiesel (ésteres metílicos de ácidos graxos) com grau de pureza compatível com as normas da ANP. A temperatura é a variável que mais afeta a purificação do biodiesel, enquanto a concentração de dióxido de carbono e que a pressão tem um efeito menor. A melhor condição foi obtida a baixa temperatura.

Orientador: João Andrade de Carvalho / Banca: Jose Antonio Perella Balestieri / Banca: Maria Angelica Martins Costa / Banca: Turíbio Gomes Soares Neto / Banca: Christian Jeremi Coronado Rodriguez / Resumo: Acordos internacionais sobre o aquecimento global têm identificado a urgente necessidade por uma tecnologia que capture e sequestre carbono em grande escala para reduzir as emissões de dióxido de carbono (CO2) antrópico. O sequestro e captura do CO2 por carbonatação mineral (CCSM) é uma tecnologia que tem potencial para reduzir bilhões de toneladas de CO2 por ano. O principal foco deste trabalho foi avaliar o efeito ambiental do requerimento energético relacionada à produção de carbonatos utilizando os minerais silicatos, com a finalidade de sequestrar emissões de CO2 provenientes de usinas termelétricas no Brasil. Esta pesquisa foi realizada mediante o uso do LCA - Life Cycle Assessment (NBR 14040) identificando quatro subsistemas (processos de mineração, transporte do mineral, usina termelétrica e processos de carbonatação mineral) na produção de carbonatos. Consideraram-se dois processos de carbonatação mineral: mediante o ácido clorídrico (HCl) e sais de amônia (NH4HSO4) integrados a dois tipos de usinas termelétricas (carvão e gás natural), adotando quatro cenários nos quais foram avaliados o requerimento energético, emissões de CO2 e os custos envolvidos de cada um deles, as quais utilizaram a matéria prima com maior potencial de carbonatação (mineral silicato). O presente estudo foi estruturado visando responder os seguintes assuntos: (a) O melhor mineral silicato como matéria prima para processo de carbonatação mineral, (b) A quantidade de matéria prima para a sequestro de 1 tonelada de CO2, (c) O requerimento energético do processo de carbonatação mineral para sequestrar 1 tonelada de CO2, (d) A quantidade de CO2 evitada derivada da produção de carbonatos e (e) Comparação do resultado do LCA dos processos de carbonatação mineral considerados no estudo. Os resultados amostram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: International concerns over global warming have identified the urgent need for a technology to capture and sequester carbon in large-scale to reduce anthropic carbon dioxide (CO2) emissions. Carbon dioxide capture and sequestration by mineral carbonation (CCSM) is a technology that can potentially reduce billions of tonnes of CO2 per year. The main focus of this work was to evaluate the environmental effects of energy usage related to carbonate production using mineral silicates in order to sequester CO2 emissions from Brazilian power plants. This investigation was realized using a LCA - Life Cycle Assessment (ISO14040) identified 4 subsystems (mining process, mineral transport, power plant and mineral carbonation process) on carbonate production. Two mineral carbonation processes are considered: using chloride acid (HCl) and ammonium salts (NH4HSO4) applied to two types of power plants (coal and natural gas) with the best feedstock (mineral silicate) supporting four scenarios which evaluate energy requirement, CO2 emissions and costs. This work addresses the following import issues: a) the best mineral silicate used as feedstock for mineral carbonation process, b) the amount of this mineral silicate for sequestration 1 ton CO2, c) the energy requirements of mineral carbonate process to sequester 1 ton of CO2, d) the amount of CO2 avoided derived from carbonate production and e) comparison of LCA results of the two mineral carbonation process. The LCA results shows that the best feedstock to sequester CO2 emissions from power plants in Brazil is serpentinito located in Goiâs state, the mineral carbonation process using ammonium salts is a feasible option for the less energy requirement (0,75 kW/kgCO2SEQ). The amount of CO2 avoided was 0,578 tCO2AVOIDED/tCO2SEQ, this avoided CO2 emissions can be traded as carbon... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor