Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2907.pdf: 1730602 bytes, checksum: 570de65e85efe48996d22b052773dfed (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / Financiadora de Estudos e Projetos / The hybrid [CTA+]-SiMCM-41 mesoporous material (where CTA+ is the cetyltrimethylammonium cation) was employed as synthesized in the transesterification reaction between ethyl acetate and methanol. This is a model reaction to test catalysts for the production of biodiesel from vegetable oils and fats. The basic sites of this catalyst were identified as the siloxy anions, generated by the presence of CTA+ cations (≡SiO-CTA+). As the MCM-41 pores are obstructed by these cations the catalytic reaction occurs probably at the pore mouth. The aim of this work was to evaluate different methods of synthesis, studying the effect of thermal parameters treatment (time and temperature) in the activity of as synthesized catalysts. It was observed that the catalytic activity performance is directly related with a better hexagonal structure organization of the samples, then the most organized mesoporous phase presents a larger amount of organized pores. Therefore, the catalytic sites (anions ≡SiO -) are more accessible to catalyze the reaction. / A peneira molecular mesoporosa [CTA+]-SiMCM-41 (onde CTA+ é o cátion cetiltrimetilamônio) foi empregada, tal como sintetizada, na transesterificação do acetato de etila com metanol. Está é uma reação modelo para testar catalisadores para a produção de biodiesel a partir de óleos vegetais e gorduras. Os sítios básicos do catalisador são identificados como sendo os ânions silóxi associados aos cátions CTA+ (≡SiO-CTA+). Como os poros da MCM-41 estão preenchidos pelo cátion orgânico, a reação ocorre provavelmente na boca dos poros. Este trabalho buscou avaliar diferentes procedimentos de síntese da [CTA+]-SiMCM-41 promovendo variações nos parâmetros de tratamento térmico (tempo e temperatura) e verificar as suas influências na atividade dos materiais tal como sintetizados. Observou-se que o desempenho catalítico está diretamente relacionado com o grau de organização da estrutura, uma vez que, a fase mesoporosa mais organizada provavelmente apresenta maior densidade de bocas de poro. Dessa forma, os sítios catalíticos (ânions ≡SiO-) encontram-se mais acessíveis para catalisar a reação.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2934.pdf: 1071878 bytes, checksum: 9269fcbab21de2b66052d3625c577c6c (MD5) Previous issue date: 2010-03-02 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work, the electrodeposition of toxic metals, copper and zinc in this case, onreticulated vitreous carbon (RVC) electrode was studied. The effect of EDTA presence on thecopper electrodeposition process was also evaluated. The electrolytic process took place in anelectrochemical reactor projected with a filter-press configuration, however, with a fewmodifications aiming of a decrease in charge loss. The electrochemical reactor consisted of anRVC porous cathode of 45 ppi and was characterized in terms of mass transfer coefficient(km) which was determined through voltametric and galvanostatic electrodepositiontechniques. In a second phase of this work, the electrodeposition kinetic was studied throughthe application of different current values stipulated as a fraction of the limiting current(α = I / I lim) which was calculated by using km values obtained during the first phase. Thecopper electrodeposition results showed that the voltametric and galvanostatic techniques todetermine km presented very similar values and that the electrodeposition kinetic was nearlyindependent of pH in acid media with pH values between 2 and 4. When it comes to thecopper electrodeposition in EDTA medium, it was observed that the presence of organiccomplexes significantly alter the electrodeposition process and that further phenomena, otherthan mass transfer, control the process. The voltametric technique was not efficient todetermine km values for the zinc electrodeposition and the pH must be controlled with valuesaround 5 in order for galvanostatic electrodeposition to occur. The following correlation formass transfer in the proposed electrochemical reactor was obtained by using the copperelectrodeposition results: Sh = 1.39Re0.57Sc0.33. The comparison of this correlation with that ofother electrochemical reactors cited in the literature showed that it is very efficient when itcomes to mass transfer, and that the presence of the RVC considerably improves theelectrodeposition process. The electrodeposition kinetic results were analyzed in terms ofinstantaneous and global current efficiency and energy consumption efficiencies as a functionof α. It was verified that for Cu2+ and Zn2+ electrodeposition there is an α value whichmaximizes current efficiency and minimizes energy consumption. The optimum α valuedepends on the metal that is being electrodeposited and is lower than 1.0 due to the fact thatthe application of currents lower than the limiting one provides a higher operation time underactivated or mixed control conditions. Finally, it should be observed that the electrodepositionin the presence of EDTA presented an inverse behavior, once the greatest α value studied wasthe one which presented the best results. / Neste trabalho estudou-se a eletrodeposição de metais tóxicos, no caso cobre e zinco,em eletrodo de carbono vítreo reticulado (CVR). Também foi estudado o efeito da presençade EDTA sobre o processo de eletrodeposição de cobre. O processo de eletrodeposiçãoocorreu em um reator eletroquímico projetado com configuração tipo filtro-prensa, porémcom algumas modificações visando à diminuição da perda de carga. O reator eletroquímicoera composto por um cátodo poroso de CVR de 45 ppi e foi caracterizado em termos docoeficiente de transporte de massa (km), o qual foi determinado pelas técnicas deeletrodeposição voltamétrica e galvanostática. Em um segundo momento do trabalho foiestudada a cinética de eletrodeposição através da aplicação de diferentes valores de correnteestipulados como uma fração da corrente limite do processo (α = I / I lim), a qual foicalculada usando-se os valores de km obtidos na primeira etapa. Os resultados para aeletrodeposição de cobre mostraram que a técnica voltamétrica e galvanostática para adeterminação de km apresentaram valores muito parecidos e que a cinética de eletrodeposiçãopraticamente independia do pH em meios ácidos de pH entre 2 e 4. No caso daeletrodeposição de cobre em meio de EDTA constatou-se que a presença de substânciasorgânicas complexantes altera significativamente o processo de eletrodeposição e que outrosfenômenos que não o transporte de massa controlam o processo. Para a eletrodeposição dezinco, a técnica voltamétrica não se mostrou eficiente para a determinação dos valores de km eo pH deve ser controlado em torno de 5 para que ocorra a eletrodeposição galvanostática destemetal. Utilizando-se os resultados da eletrodeposição de cobre obteve-se a seguinte correlaçãopara a transferência de massa no reator eletroquímico proposto: Sh = 1,39Re0,57Sc0,33. Acomparação desta correlação com a de outros reatores eletroquímicos citados na literaturamostrou que o mesmo é bastante eficiente em termos de transporte de massa e que a presençado CVR melhora significativamente o processo de eletrodeposição. Os resultados da cinéticade eletrodeposição foram analisados em termos das eficiências de corrente e consumoenergético instantâneos e globais do processo em função de α. Verificou-se que para o caso daeletrodeposição de Cu2+ e Zn2+ existe um valor de α que maximiza a eficiência de corrente eminimiza o consumo energético. O valor de α ótimo depende do metal que está sendoeletrodepositado e são menores que 1,0 devido ao fato da aplicação de correntes menores quea corrente limite proporcionarem um maior tempo de operação sob condições de controleativado ou misto. Finalmente, cabe ressaltar que a eletrodeposição na presença de EDTAapresentou um comportamento inverso, sendo que o maior valor de α estudado foi o queapresentou os melhores resultados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3004.pdf: 2557207 bytes, checksum: 74cbaecc32a971508d537bbe2b159ece (MD5) Previous issue date: 2010-03-08 / Financiadora de Estudos e Projetos / Gas filtration is one of the most important methods used in gas-solid separation. During a filtration process, a gas containing an amount of solid particles passes through a porous filter medium which retains the particles. Particles are deposited throughout the filtration process forming a porous cake. The resistance to gas flow through the filter increases when the filtration cake is formed, which makes pressure drop increase. Once pressure drop is considered relatively high, the cake must be removed with cleaning processes in order to minimize resistance to gas flow and, consequently minimize operational cost. Thus, cake removal enhancements might represent important earnings, besides contributing to filtration process improvements. Therefore, this study had the objective of investigating the behavior of gas filtration cake removal from filter media through the determination of adhesion force per unit area in different operational conditions. This parameter is very important during dust cake removal, once it makes it possible to propose the best operational conditions for a more efficient removal. In this work, two types of particulate matter, phosphate concentrate and manioc starch, and three types of filter media, polypropylene, acrylic and polyester, were studied. Three superficial filtration velocities (5; 7.5 and 10 cm/s) and five different amounts of powder deposited on the filter medium, which respectively correspond to 0.039; 0.055; 0.064; 0.071 and 0.088g/cm2, were also examined. The dust cakes removal was performed by using the reverse air flow method, being the dust cakes submitted to various successive cleaning velocities. Therefore, each filter medium was cleaned at a lower velocity and, immediately afterwards, at a higher velocity, going through the following cleaning velocities 0.5; 1; 2; 3; 6; 9; 12 and 15 cm/s. Thus, a value of pressure drop was obtained for each cleaning velocity. The adhesion force per unit area was acquired with the method proposed by Seville et al. (1989). From the results obtained, it was verified that the values of adhesion force per unit area found were not influenced by the amount of powder deposited per unit area; the experimental data fit a single curve; the phosphate concentrate presented higher values of adhesion force per unit area when compared to the manioc starch; adhesion force values increased with the increase in gas superficial filtration velocity for both phosphate concentrate and manioc starch; the polypropylene felt presented the highest removal tension values followed by the acrylic and polyester felts; and that the higher the removal tension values the lower the values obtained for the effective separation distance between particles. / A filtração é um dos mais importantes métodos utilizados na separação gás-sólido. Em um processo de filtração, um gás contendo partículas sólidas atravessa um meio filtrante poroso que retém as partículas. Estas partículas se depositam na forma de uma torta porosa à medida que a filtração acontece. A partir do momento em que a torta é formada, aumenta a resistência encontrada pelo gás ao atravessar o filtro, aumentando assim a queda de pressão do processo. Quando a queda de pressão é considerada relativamente alta, a torta deve ser removida por processos de limpeza, para minimizar a resistência encontrada pelo gás e conseqüentemente diminuir custos. Por isso, melhorias no processo de remoção da torta podem representar, em termos econômicos, ganhos significativos, além de contribuir em muito para um maior aperfeiçoamento do processo de filtração. Sendo assim, este trabalho objetiva investigar o comportamento da remoção de tortas de filtração de meios filtrantes através da determinação da força de adesão por unidade de área em diferentes condições operacionais, parâmetro este muito importante no processo de remoção de tortas, pois através dele é possível sugerir as melhores condições operacionais para uma remoção mais eficiente. Neste trabalho foram investigados dois tipos de materiais particulados, a rocha fosfática e o polvilho doce; três tipos de meios filtrantes, o polipropileno, o acrílico e o poliéster; três velocidades superficiais de filtração, de 5; 7,5 e 10 cm/s; cinco diferentes quantidades de pó depositada no filtro para cada velocidade de filtração correspondendo a aproximadamente, 0,039; 0,055; 0,064; 0,071 e 0,088 g/cm2. A remoção das tortas de filtração foi efetuada pelo processo de fluxo de ar reverso passando por várias velocidades de limpeza de maneira sucessiva. Desse modo, cada meio filtrante foi limpo a uma velocidade menor, e logo em seguida a uma velocidade maior, passando pelas seguintes velocidades de limpeza: 0,5; 1; 2; 3; 6; 9; 12 e 15 cm/s. Portanto, para cada uma destas velocidades de limpeza foi obtido um valor de queda de pressão correspondente. A força de adesão por unidade de área foi obtida através do método proposto por Seville et al. (1989). Através dos resultados obtidos verificou-se que os valores obtidos de força de adesão por unidade de área não sofreram influência da quantidade de pó depositada por unidade de área, os pontos experimentais se ajustaram em uma única curva; a rocha fosfática apresentou maiores valores de força de adesão por unidade de área quando comparado ao polvilho doce; os valores de força de adesão aumentaram com o aumento da velocidade superficial de filtração para a rocha fosfática e para o polvilho doce; o tecido de polipropileno foi o que obteve maiores valores de tensão de remoção seguido do acrílico e do poliéster; quanto maiores foram os valores de tensão de remoção, menores foram os valores obtidos para a distância de separação efetiva entre as partículas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3065.pdf: 1202640 bytes, checksum: 62fc4113b41adbcf24a0c34bb080f6d9 (MD5) Previous issue date: 2010-03-31 / Universidade Federal de Sao Carlos / The objective of this work is to study the preferential oxidation (PROX) of carbon monoxide in H2-rich feed streams over Pt-Fe/CeO2 catalysts in a feed gas composed of 3% CO, 1.5% O2, 80% H2, and N2 (for balance). The temperature effect (in the 100-300ºC range) and the Pt and Fe load ones were also analyzed. In order to further understand those catalysts performance, a study comparing them to the monometallic Pt/CeO2 and Fe/CeO2 catalysts, both prepared identically with the same Pt and Fe loading, was conducted. The catalysts were prepared by wet impregnation and the support by the hydrothermal method. The solids were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), B.E.T Surface Area and Temperature Programmed Reduction (TPR). The catalytic reaction experiments were conducted under atmospheric pressure. The results pointed that the activity and selectivity curves of the Pt/CeO2 catalysts showed a decrease on the 100 -200ºC temperature range. Conversely, both curves of conversion and selectivity became increasingly above 200ºC, suggesting the occurrence of the water-gas shift reaction (WGSR). The 0.6% Pt/CeO2 catalyst was not only the most active at 200ºC but also the most selective in the whole temperature range for the PROX reaction. Furthermore, an increase in CO conversion was shown by all promoted catalysts, in which the 3% Pt catalyst presented the strongest promoter effect, with a significant increase on both CO conversion and selectivity. / O presente trabalho teve por objetivo estudar a reação de oxidação preferencial do monóxido de carbono (PROX), em um fluxo rico em H2, sobre catalisadores Pt-Fe/CeO2 sob um fluxo de alimentação contendo 3,0% CO, 1,5% O2, 80% H2 e N2 para o equilíbrio. Avaliou-se o efeito da temperatura e do teor de Pt e Fe. Para um melhor entendimento do comportamento desses catalisadores foi feito um estudo comparativo com catalisadores monometálicos preparados de forma idêntica e contendo os mesmos teores de Pt e Fe. Os catalisadores foram preparados por impregnação e o suporte pelo método hidrotérmico. Os sólidos foram caracterizados por difração de raios-x (DRX), área superficial específica (B.E.T) e redução à temperatura programada (TPR). Os experimentos de reação catalítica foram conduzidos sob pressão atmosférica. Os catalisadores de Pt/CeO2 apresentaram um decréscimo tanto na curva de conversão quanto na de seletividade no intervalo de temperatura de 100 a 200ºC. Acima de 200ºC as curvas de conversão e seletividade tornam-se crescentes sugerindo a ocorrência da reação de deslocamento gás-água. O catalisador 0,6% Pt/CeO2 foi o mais ativo até 200ºC e mais seletivo em todo o intervalo de temperatura. Todos os catalisadores bimetálicos apresentaram um aumento na conversão de CO, sendo que o efeito do ferro foi mais pronunciado no catalisador de 3%Pt-3,0%Fe/CeO2, aumentando significativamente a conversão de CO e a seletividade.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCMNY.pdf: 710081 bytes, checksum: fbe94dd917c5d0c7f3f677fca8952e8e (MD5) Previous issue date: 2003-08-06 / Universidade Federal de Sao Carlos / The isomerization of linear alcanes has arised great interest in the industry of refining of oil with the intention to transform n-paraffins (particularly with 6 and 7 carbon atoms), in iso-paraffins, since these last ones possess high index of octane number, thus improving the efficiency of the automotives engines. The great part of literature works involves the job of bifunctional catalysts that possess acid sites and hydrogenants/deshydrogenants sites. Most of the studies with the bimetallic catalysts was carried through the constant mass, what it can take the maken a mistake interpretations, in function of that, in the case of the pair Pt-Ni, the atomic weight of both metals is very different (195,09 versus 58,71). Thus being, the objective of this work is to verify the influence of the Pt in the reduction and the properties of catalysts formed for Ni+2 supported in zeolite HUSY comparing, however, catalysts that contain a constant atomic metal. In this work, catalysts monometallic bifunctional had been prepared using supported Ni or Pt in zeolite HUSY, and bimetallic contend different ratios of Ni- Pt. The addition of metals in the solid were carried through competitive ion exchange, using solutions of [Ni(NH3)6]Cl2 and [Pt(NH3)4]Cl2. Three series of catalysts had been prepared: first with the total amount of atoms of 30.10-6 atg Me/gcat, second with 130.10-6 atg Me/gcat and third with 180.10-6 atg Me/gcat. The catalysts had been characterized by RTP (reduction the temperature programmed) and submitted to the catalytic evaluation in the isomerization of the n-hexane 250°C and 1 atm in an atmosphere contend a ratio H2/C6 = 9. In the RTP results, a larger reducibility of cations Ni+2 was verified when in presence of Pt, evidenced for the displacement of the peak of reduction in the monometallic catalysts front to the bimetallic. It is possible to observed also, that it has a reduction of the temperatures of reduction with the increase of Pt, indicating a lesser interaction of this metal with the support. In the isomerization reaction, a fast deactivation for the catalysts was observed only contends Ni. The bimetallic catalysts, when compared with the catalysts of Ni, they present a lower deactivation and a great final activity during 6 h reaction. The catalysts which have only Pt, compared to those catalysts which have only Ni, presented greater activity and minimal deactivation. Comparing the bimetallic catalysts with the monometallic, it was observed that catalytic bimetallic with more of 70% of Ni (9.10-6 atg of Ni) they are more active than the monometallic ones (only Pt or Ni). Evaluating it activity in function of the content of Pt, it is observed a maximum for lower content of Pt. Above of this content, an addition of Pt leads to the reduction of the initial catalytic activity. / A isomerização de alcanos lineares tem despertado grande interesse na indústria de refino de petróleo com o propósito de transformar as n-parafinas (particularmente as com 6 e 7 átomos de carbono), em iso-parafinas, visto que estas últimas possuem alto índice de octanagem, melhorando assim a eficiência dos motores automotivos. A maioria dos trabalhos encontrados na literatura envolvem o emprego de catalisadores bifuncionais, que possuem sítios ácidos e sítios hidrogenantes/desidrogenantes. A maior parte dos estudos com os catalisadores bimetálicos foi realizado a teor mássico constante, o que pode levar a interpretações equivocadas, em função de que, no caso do par Pt-Ni, massa molar de ambos metais é muito diferente (195,09 versus 58,71, respectivamente). Assim sendo, o objetivo deste trabalho é verificar a influência da Pt na redução e nas propriedades de catalisadores formados por Ni+2 suportados na zeólita HUSY comparando, no entanto, catalisadores que contenham um teor atômico constante de metais. Nesse trabalho foram preparados catalisadores bifuncionais monometálicos usando Ni ou Pt suportados na zeólita HUSY, e bimetálicos contendo diferentes proporções de Ni-Pt. A adição dos metais no sólido foi realizada por troca iônica competitiva, utilizando soluções de [Ni(NH3)6]Cl2 e [Pt(NH3)4]Cl2. Três séries de catalisadores foram preparadas: a primeira com a quantidade total de átomos de 30.10-6 atg Me/gcat, a segunda com 130.10-6 atg Me/gcat e a terceira com 180.10-6 atg Me/gcat. Os catalisadores foram caracterizados por RTP (redução a temperatura programada) e submetidos à avaliação catalítica na isomerização do n-hexano a 250°C e 1 atm utilizando uma relação molar H2/C6 = 9. Nos resultados de RTP, verificou-se uma maior redutibilidade dos cátions Ni+2 quando este está na presença da Pt, evidenciado pelo deslocamento do pico de redução nos catalisadores monometálicos frente aos bimetálicos. É possível observar, também, que há uma diminuição das temperaturas de redução com o aumento de Pt, indicando uma menor interação desse metal com o suporte. Na reação de isomerização, observou-se uma rápida desativação para os catalisadores contendo somente Ni. Os catalisadores bimetálicos, quando comparados com os catalisadores de Ni, apresentam uma menor desativação e uma maior atividade final durante 6 h de reação. Os catalisadores contendo somente Pt, comparados aos catalisadores contendo somente Ni, apresentam maior atividade e desativação mínima. Comparando-se os catalisadores bimetálicos com os monometálicos, observou-se que catalisadores bimetálicos com mais do que 70% de Ni (9x10-6 atg de Ni) são mais ativos que os monometálicos (somente Pt ou Ni). Avaliando-se a atividade em função do teor de Pt, observa-se que a atividade passa por um máximo com aproximadamente 40% de Pt. Acima deste teor, um acréscimo de Pt leva à diminuição da atividade catalítica inicial.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3156.pdf: 3640817 bytes, checksum: 9e60b7e36ce399dc61a0721b910552e6 (MD5) Previous issue date: 2010-05-07 / Financiadora de Estudos e Projetos / The influence of particle size, compression velocity, and of the material constituting the substrate on adhesion force between particle and substrate was investigated in this study. The centrifuge technique was applied for compression velocities (press-on) of 500, 1000, and 1500 rpm and detachment velocity (spin-off) of 500 to 14000 rpm. A microcentrifuge (MA 860, Marconi Equipamentos) of maximum rotational velocity of 1400 rpm was used during trials. The velocity of the centrifuge promoted the compression (press-on) and the detachment (spin-off) of particles on the surface of the substrate. Two tubes made of aluminum were placed in the rotor of the microcentrifuge to hold the adapters also made of aluminum. The adapters worked as supports for the substrate containing the particles of the particulate matter. After compression and after each decompression, pictures of the surface of the substrate containing the particles were taken and each image was analyzed in an image analysis program (Image-Pro Plus 6.0) in order to count adhered and detached particles. When it comes to evaluating the influence of particle-substrate adhesion force by using the centrifuge technique, phosphate concentrate (ρp=3.18 g.cm-3) was used as particulate matter. The diameter ranges studied for the particulate matter were of 9 22; 22,1 40; 40,1 54 and 54,1 77 μm. A cellulose filter paper and a cellulose ester membrane were used as substrate. The phosphate concentrate particles were pressed against the surface of the paper filter and of the membrane individually with help of the centrifuge at specific compression centrifuge velocities and, afterwards, the adhesion profile was determined. It was observed that the adhesion force increased with an increase in rotational velocity of the centrifuge applied in the compression and with an increase in particle size of the particulate matter. It was also verified that the adhesion force between the phosphate concentrate particles and the paper filter was higher than that of the membrane, which led to the conclusion that the structural arrangement of filter media had an influence on the detachment process of particles, consequently influencing on adhesion force value. / Neste trabalho investigou-se a influência do tamanho das partículas, da velocidade de compressão e do material constituinte do substrato sobre a força de adesão partícula substrato. Para tal finalidade aplicou-se a técnica centrífuga para as velocidades de compressão (press-on) de 500, 1000 e 1500 rpm e velocidades de desprendimento (spin-off) de 500 a 14000 rpm. Utilizou-se, nos experimentos, uma microcentrífuga (MA 860, Marconi Equipamentos), cuja velocidade máxima de rotação era de 14000 rpm. A velocidade centrífuga promovia a compressão (press-on) e o desprendimento (spin-off) das partículas sobre a superfície do substrato. No cabeçote da microcentrífuga foram instalados dois tubos, construídos em alumínio, para contenção dos adaptadores, também construídos em alumínio. A finalidade dos adaptadores era de sustentar o substrato contendo as partículas do material pulverulento. Após a aplicação da compressão e de cada descompressão, as superfícies dos substratos contendo as partículas foram fotografadas e cada imagem gerada foi analisada em um programa de análise de imagens (Image-Pro Plus 6.0), a fim de se obter a contagem das partículas aderidas e desprendidas. Na investigação da influência da força de adesão partícula substrato aplicando a técnica centrífuga, foi utilizado como material pulverulento o concentrado fosfático (ρp=3,18 g.cm-3). As faixas de diâmetro estudadas para o material pulverulento foram de 9 22; 22,1 40; 40,1 54 e 54,1 77 μm. Como substratos foram utilizados um filtro de papel de celulose e uma membrana filtrante de éster de celulose. Com o auxílio da centrífuga, as partículas de concentrado fosfático eram pressionadas sobre as superfícies do filtro de papel e da membrana individualmente, em velocidades centrífugas de compressão específicas e na sequência era determinado o perfil da adesão. Constatou-se que a força de adesão aumentou com o acréscimo da velocidade de rotação da centrífuga aplicada na compressão e com o aumento do tamanho das partículas do material pulverulento. Também se averiguou que a força de adesão entre as partículas de concentrado fosfático e o filtro de papel foi maior do que com a membrana, concluindo-se que o arranjo estrutural dos meios filtrantes influenciou no processo de desprendimento das partículas, consequentemente influenciando no valor da força de adesão.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3240.pdf: 2230768 bytes, checksum: a6a244b7dbecbc3feb7f35c9603bb225 (MD5) Previous issue date: 2010-08-20 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work were determined the main physicochemical properties of seeds of millet (Setaria italica) and their dependence on the moisture content. The drying of seeds under different conditions was also evaluated in order to investigate the parameters that affect the process and determine appropriate drying conditions to have a product with adequate conditions for storage. For moisture content ranging between 13 and 30% (bs) were obtained the linear dimensions (length, width and thickness), perimeter, area, volume, sphericity. Additionally were obtained the real and apparent specific masses and the seeds porosity. It was observed that the dimensions, sphericity and bulk density did not change significantly in the range of moisture investigated. The volume and specific mass increased linearly, both around 7%. The effective thermal conductivity of the packed-bed of seeds was measured using the technique of transient regime heating probe. For the packed-bed of seeds with average porosity of 35% was obtained an effective thermal conductivity of 0.085 ± 0.003 W/moC. From measurements of the effective thermal conductivity for beds of powdered seeds with different porosities was obtained the conductivity of the solid phase, equals to 0.152 W/moC. Drying experiments were carried out on a thin layer of seeds (thickness of 1.0 cm) for air drying temperatures of 35, 40 and 45 ° C and air velocities of 0.5 and 1.5 m/s. The desired moisture reduction was obtained in approximately 400 minutes, and it was verified that the variation of temperature and air velocity did not affect the process in the conditions evaluated. The kinetic model that best fitted experimental data is given by empirical equation of Page, with coefficients k = 0.047 and n = 0.74. The drying experiments were performed in fixed packed-beds using a 35.6 cm high and 5.8 cm diameter column. The permeability of the packed-bed of seeds, determined by measurements of pressure drop as a function of air velocity, was equal to 7.9 x10-10 m2. The experimental setup allowed the measurements of moisture and temperature profiles along the bed height for air temperatures of 35 and 45 oC. The results indicate that moisture and temperature varied along the length and time. The moisture varied linearly for the conditions investigated, while the temperature variation was not linear and decreased sharply in the positions more distant from the base of the bed. A characteristic behavior of thin-layer bed, with uniform temperature, was observed only for bed heights less than 4 cm. The same column of fixed bed tests was used in the drying experiments performed in the fluidized mode, with a static bed height equals to 13 cm. The drying air velocity was 0.41 m/s and the temperatures were 35, 40 and 45 oC. In this case the drying showed characteristics similar to those observed for the thin layer drying: drying time around 400 minutes and no influence of the increase in the temperature. The drying rate can be estimated by the Page, with k = 0.0268 and n = 0.816. Fluidized bed drying is in a first analysis preferable than fixed bed drying because the intense mixture prevents the formation of temperature and moisture gradients. The results of this work may be useful for modeling the drying process and design of dryers to be developed for millet or similar seeds. / Neste trabalho foram determinadas as principais propriedades físico-químicas de sementes de painço (Setaria itálica) e sua dependência com o conteúdo de umidade e foi avaliada a secagem das sementes em diferentes condições, visando investigar os parâmetros que afetam o processo e determinar condições adequadas de secagem para a obtenção de um produto em condições de ser armazenado. Para conteúdo de umidade variando entre 13 e 30% (b.s.) foram obtidos dados das dimensões lineares (comprimento, largura e espessura), do perímetro, área superficial, volume, esfericidade, além das massas específicas, real e aparente, das sementes e sua porosidade. Foi observado que as dimensões, a esfericidade e a massa específica aparente apresentaram variação não-significativa na faixa de umidade investigada. O volume e a massa específica real aumentaram linearmente, ambos em cerca de 7%. Foi determinada ainda a condutividade térmica efetiva do leito de sementes, através do método da sonda em regime transiente. Para o leito de sementes com porosidade média de 35% foi obtida uma condutividade térmica efetiva de 0,085±0,003 W/moC. A partir de medidas da condutividade efetiva de leitos de diferentes porosidades constituídos por sementes em pó, foi obtida a condutividade da fase sólida, igual a 0,152 W/moC. Ensaios de secagem em camada fina (leitos com espessura de 1,0 cm) foram efetuados para temperaturas do ar de secagem de 35, 40 e 45 oC e velocidades do ar de 0,5 e 1,5 m/s. Nestas condições, foi possível obter a redução de umidade desejada em cerca de 400 minutos, sendo que a variação de temperatura e velocidade do ar não afetaram o processo de forma significativa. O modelo cinético que melhor se ajustou aos dados experimentais é dado pela equação empírica de Page, com coeficientes k=0,047 e n=0,74. Os ensaios de secagem em leito fixo foram efetuados em leitos de 35,6 cm de altura e 5,8 cm de diâmetro. A permeabilidade do leito de sementes, determinada através de medidas de queda de pressão em função da velocidade do ar, é igual a 7,9x10-10 m2. O arranjo experimental permitiu a obtenção de perfis de umidade e de temperatura ao longo da altura do leito para temperaturas do ar de secagem de 35 e 45 oC. Os resultados indicam que a umidade e temperatura variam ao longo do comprimento e em função do tempo. A umidade variou linearmente para as condições investigadas, enquanto a temperatura variou de forma não-linear, com decréscimo acentuado nas posições mais distantes da base do leito. Um comportamento característico de camada-fina, com temperatura uniforme, foi observado apenas para alturas de leito inferiores a 4 cm. A mesma coluna utilizada nos ensaios de leito fixo foi usada nos ensaios de secagem em modo fluidizado, com leitos de altura estática igual a 13 cm. A velocidade do ar de secagem foi de 0,41 m/s e as temperaturas foram novamente 35, 40 e 45 oC. Neste caso a secagem apresentou características similares às observadas para a secagem em camada fina: o tempo de secagem foi de cerca de 400 minutos, o processo não foi afetado pelo aumento de temperatura. A taxa de secagem pode ser estimada pela equação de Page, com k=0,0268 e n=0,816. A secagem em leito fluidizado é, em princípio, mais adequada do que em leito fixo pelo fato da intensa mistura evitar a formação de gradientes de temperatura e umidade. Os resultados obtidos neste trabalho podem ser úteis para a modelagem do processo de secagem e dimensionamento de secadores aplicados á sementes de painço ou de características similares.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFF.pdf: 843994 bytes, checksum: fd055fe92de7017d191025abd3b9a1e4 (MD5) Previous issue date: 2003-08-05 / Universidade Federal de Sao Carlos / The present work has as main objective the pear drying in three different dryers: convective, microwave and microwave-convective. It is also intended to evaluate the effect of the osmotic dehydration, as pré-treatment, in the quality of the dried product. Before they be dried or dehydrated the samples passed by a mechanical treatment, which consists of peeling, seeds removing and cutting the fruit, and a chemical treatment with its immersion in solution 1,5% of ascorbic acid for 15 minutes. The stage of osmotic dehydration was carried out by analying the influence of the osmotic agent concentration (sucrose to 25; 37,5 and 50%), of the temperature (30, 40 and 50ºC), of the sample geometry (cubes, toothpicks and slices) and of the use of agitation (0 and 120 rpm) in the kinetics of the process, through the loss of water and the sucrose incorporation by the fruit. The best kinetic condition obtained, through statistical analysis of the data, was to the sample in slices dehydrated at 40ºC, with 37,5% of sucrose and without agitation, being this condition used as pretreatment to the drying. The adjustment of the experimental data was accomplished by the empirical model of Azuara (1992). The drying stage was studied for the fresh and osmotically dehydrated fruit. In this stage, the best kinetic condition was stablished based on the analysis of the influence of the kind of drying used and the power of the microwave in the moisture content of the fruit. The speed and temperature of the air was maintained constant at 2 m/s and 50ºC, and the temperature inside the sample was measured during drying. The best kinetic condition obtained was for the microwave-convective drying at 0,3W/g of osmotically dehydrated samples. The adjustment of the experimental data was accomplished by the Lewis (1921) and Page difusion models (1949). The materials and products of the osmotic dehydration and drying were analyzed concerning their quality, being the main analyses, calcium, phosphorus, potassium, water activity, density, moisture content, total solids and shrink. The results obtained were compared in terms of the drying kinetics and quality of the product, for the equipments used through statistical treatment and with available data from the literature. The osmotic dehydration had beneficial effects on the properties analyzed, giving the best results to the main components detention and maintenance of the others analyzed properties. During the drying, the quality decreases with the increase in the inner sample temperature. The shrink data adjustment, presented by the volume decrease, was well represented by the Lozano et al. (1983) model, being linearly proportional to the moisture content variation. / O presente trabalho teve como objetivo principal a secagem de pêra em três diferentes secadores: convectivo, microondas e combinado microondas-convectivo. Pretende-se também avaliar o efeito da desidratação osmótica, como pré-tratamento, na qualidade do produto seco. Antes de serem secas ou desidratadas as amostras passaram por um tratamento mecânico, que consistiu em descascar, retirar sementes e cortar a fruta, e por um tratamento químico com sua imersão em solução 1,5% de ácido ascórbico durante 15 minutos. A etapa de desidratação osmótica foi conduzida analisando-se a influência da concentração do agente osmótico (sacarose a 25; 37,5 e 50%), da temperatura (30, 40 e 50ºC), da geometria da amostra (cubos, palitos e fatias) e do uso ou não de agitação (0 e 120 rpm) na cinética do processo, através da perda de água e da incorporação de sacarose pela fruta. A melhor condição cinética obtida, através de análise estatística dos dados, foi para a amostra em fatias desidratada a 40ºC, com 37,5% de sacarose e sem agitação, sendo esta condição utilizada como pré-tratamento à secagem. O ajuste dos dados experimentais foi realizado pelo modelo empírico de Azuara et al. (1992). A etapa de secagem foi estudada para a fruta in natura e desidratada osmoticamente. Nesta etapa, a melhor condição cinética foi determinada pela análise da influência do tipo de secagem e da potência de microondas no teor de umidade final da fruta. A velocidade e a temperatura do ar foram mantidas constantes em 2m/s e 50ºC, respectivamente e mediu-se a temperatura no interior da amostra durante a secagem. A melhor condição cinética obtida foi para a secagem no modo combinado microondas-convectivo com potência de 0,3 W/(g amostra) para amostras pré-desidratadas osmoticamente. O ajuste dos dados experimentais foi realizado utilizando-se os modelos de Lewis (1921) e difusional de Page (1949), apresentando bons resultados. Os materiais e produtos da desidratação osmótica e da secagem foram analisados quanto a sua qualidade, sendo as principais análises, cálcio, fósforo, potássio, atividade da água, densidade, teor de umidade, sólidos totais e encolhimento. A desidratação osmótica demonstrou ter efeito benéfico nas características físico-químicas analisadas, contribuindo para a retenção dos principais constituintes e manutenção das demais características analisadas. Na secagem, a qualidade cai com o aumento da temperatura no interior da amostra. O encolhimento, dado pela redução no volume, foi bem representado pelo modelo de Lozano et al. (1983), sendo linearmente proporcional a variação no teor de umidade.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissJWCL.pdf: 949150 bytes, checksum: 72ae4b3857dd6949cc748eba54ce7acb (MD5) Previous issue date: 2004-08-17 / Universidade Federal de Sao Carlos / The Ni and Co catalysts supported on Al2O3 and 12%La-Al2O3 and the carrier 12%La-Al2O3 were prepared by impregnation of the support with an aqueous solution of corresponding nitrates metals. The catalysts were characterized by temperature programmed reduction (TPR), specific surface area (B.E.T.) and XRay Diffraction (XRD). The reaction rate for decomposition of ethanol in homogeneous phase becomes significant relative to the heterogeneous reaction at higher temperature (&#8805; 620ºC). The Ni/Al2O3 catalyst with higher Ni loading (15 wt.%) is active for dehydrogenation and hydrogenolysis of ethanol at temperatures lower than 500ºC, showing high selectivity to CH4 and CO. The rate to steam reforming of CH4 over Ni/Al2O3 catalyst became significant at temperature higher than 500ºC. The Co/Al2O3 catalyst with high Co loading (12 wt %) is mainly active for dehydrogenation at temperatures lower than 480ºC, showing high selectivity to steam reforming of ethanol, forming predominantly CO2. The selectivity to CH4 was suppressed on La-containing catalysts (Ni/La-Al2O3 and Co/La-Al2O3). The decreasing Co loading from 12 to 1 wt % in the Co/La-Al2O3 catalyst provides a decreasing on the selectivity to dehydrogenization of ethanol. The La-Al2O3 support shows active sites for dehydrogenation of ethanol, these sites are blocked increasing the Co loading. The Ni and Co catalysts show activity for carbon deposition. The addition of the promoters Ag and Sn have no positive effect to suppress the carbon deposition. The carbon deposition was suppressed increasing water/ethanol ratio up to stoichiometric ratio. / Os catalisadores de Ni e Co suportados em Al2O3 e 12%La-Al2O3 e o suporte 12%La-Al2O3 foram preparados pelo processo de impregnação com solução aquosa de nitrato destes metais. Os catalisadores foram caracterizados por redução à temperatura programada (TPR), área superficial específica (B.E.T.) e por difração de Raios X (DRX). A velocidade da reação de decomposição do etanol em fase homogênea torna-se significativa em relação à reação heterogênea em temperaturas superiores a 620ºC. O catalisador de Ni/Al2O3 com alta carga de Ni (15%) é ativo para desidrogenação e hidrogenólise em temperaturas <500ºC, apresentando alta seletividade para formação de CH4 e CO. Em temperatura >500ºC tem-se a reforma a vapor do CH4 formado. Os catalisadores de Co/Al2O3 com alta carga de Co (12%) são ativos para desidrogenação em temperaturas <480ºC, apresentando alta seletividade para reforma do etanol, formando predominantemente CO2. A presença La nos catalisadores de Ni-Al2O3 e Co- Al2O3 suprime a atividade e seletividade para formação de CH4. O decréscimo do teor de Co de 12 para 1 % nos catalisadores de Co/La-Al2O3 proporciona um decréscimo na seletividade para desidrogenação do etanol em baixa temperatura, por outro lado proporciona maior exposição da área do suporte La-Al2O3 , o qual é ativo para desidratação do etanol. Os catalisadores de Ni ou Co apresentaram alta atividade para deposição de carbono. As adições de promotores Ag e Sn não resultaram em efeito positivo para suprimir a deposição de carbono. O aumento na razão água/etanol mostrou-se como a principal forma para inibir a deposição de carbono sobre estes catalisadores.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissACMR.pdf: 2186431 bytes, checksum: f8e0d1c02533f24eb6a4a0c25a013cc5 (MD5) Previous issue date: 2004-06-15 / The purpose of this work is to evaluate and to compare, in the processes of cake formation and remotion in the gases filtration with Bag Filters, the behavior of a filter made of natural fibers fabric with other made of synthetic fibers. The fabrics compared were a woven cotton with granite texture of 0.735 kg/m² and a non woven polypropylene of 0.600 kg/m². The experimental apparatus consisted of a circular filter with 0.023 m² in area, a powder feeder with controlled powder flow rate and humidity, linked with a microcomputer and a system to collect de data. The particle material was a phosphatic concentrated of density 2.79 x 10³ kg/m³ with mean particle diameter of 4.55 x 10-6 m. In the realization of this work, they were accomplished filtering procedures of the particle material in samples of the mentioned fabrics and cake remotion procedures with reverse air flow procedure, in order to determine the cake removing tension by the method proposed by Seville et al. (1989), also being evaluated other filtration and remotion aspects and data. In order to compare e evaluated the behavior of the fabrics in job conditions, they were also accomplished successive filtration and cleaning cycles in both fabrics until they become particle material saturated. During filtration four gas velocities were employed (4.5; 6.0; 7.5 and 9.0 cm/s), the flow rate was adjusted to 2.0 x 10-5 kg/s (11% of the feeder total velocity) and three maximum pressure drops across the filter were employed (300 mmH2O, 400 mmH2O and 500 mmH2O). In the cleaning steps six cleaning gas velocities were employed (1.6 cm/s; 3.0 cm/s; 9.0 cm/s; 12.0 cm/s; 15.0 cm/s and 18.0 cm/s). In the successive filtration and cleaning cycles they were employed gas filtration velocity of 6.0 cm/s, filtration final pressure drop of 400 mmH2O and gas cleaning velocity of 18.0 cm/s. The polypropylene fabric has taken more cycles to be saturated with the powder in the filtration and cleaning cycles and presented a greater cleaning degree in the cleaning processes, 77% in average, than the cotton that presented 39% of cake removal in average. The polypropylene fabric porosity was found to be greather than the cotton fabric ones. The cake-fabric adhesion force per unit of area has increased with the increase of the filtration gas velocity for both clothes, being remarkable that the polypropylene fabric has presented greather values than the cotton fabric, especially for the cakes formed with filtration gas velocities of 6.0 and 7.5 cm/s. It was also observed that the cake plaques, removed in the cleaning procedures, have increased in size with the increase of the cake removed portion and with the cake mass per unit of area for both studied fabrics. / O objetivo deste trabalho é avaliar e comparar, no processo de formação e de remoção de tortas de filtração de gases em Filtros de Manga, o comportamento de um meio filtrante constituído de tecido entrelaçado, de fibras naturais, com outro constituído de tecido não entrelaçado, de fibras sintéticas. Os tecidos estudados foram algodão, constituído de fibras naturais, com textura granite e de gramatura 0,735 kg/m² e feltro agulhado de polipropileno, constituído de fibras sintéticas não entrelaçadas e de gramatura 0,600 kg/m². A célula experimental era constituída por um filtro circular de área livre para filtração de 0,023 m², um alimentador de pó com a vazão mássica e umidade controladas, um microcomputador e um sistema para controle e aquisição de dados. O material pulverulento utilizado foi um concentrado fosfático de densidade 2,79 x 10³ kg/m³ cujo diâmetro médio de partícula era de 4,55 x 10-6 m. Na realização deste trabalho, foram efetuadas filtrações do material pulverulento em amostras dos tecidos citados e remoção das tortas formadas pelo processo de fluxo de ar reverso, para obtenção das tensões de remoção das tortas pelo método proposto por Seville et al. (1989) . Foram ainda realizados ciclos sucessivos de filtração e limpeza em ambos os tecidos até a sua saturação, a fim de se avaliar e comparar o comportamento dos tecidos numa situação típica de trabalho, em que o tecido de polipropileno levou mais ciclos para saturar do que o algodão. Nos procedimentos de filtração foram utilizadas quatro velocidades de gás (4,5 ; 6,0 ; 7,5 e 9,0 cm/s ), vazão mássica de pó ajustada para 2,0 x 10-5 kg/s. (11% da rotação do prato de alimentação) e três quedas finais de pressão de filtração (300; 400 e 500 mmH2O). Nos procedimentos de remoção por fluxo de ar reverso foram utilizadas seis velocidades de gás (1,6 ; 3,0 ; 9,0 ; 12,0 ; 15,0 e 18,0 cm/s). Nos ciclos sucessivos de filtração e limpeza foi utilizada velocidade de filtração de 6,0 cm/s, queda de pressão final de filtração de 400 mmH2O e velocidade de limpeza de 18,0 cm/s. Nos processos de remoção, o tecido de polipropileno apresentou maior grau de limpeza das tortas, em média 77 %, comparado com o algodão que apresentou frações removidas em média de 39%. O tecido de polipropileno também apresentou maior porosidade do que o tecido de algodão. A tensão de remoção das tortas dos tecidos aumentou com o aumento da velocidade de filtração para ambos os tecidos, sendo que o tecido de polipropileno apresentou tensões de remoção maiores que as apresentadas pelo tecido algodão, notadamente para as tortas obtidas com velocidades de filtração de 6,0 e 7,5 cm/s. Como constatação secundária, observou-se que o tamanho das placas de torta, removidas nos procedimentos de limpeza dos tecidos, aumentou com o aumento da fração de torta removida para ambos os tecidos estudados.