Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4694.pdf: 2585847 bytes, checksum: 909899004a76bfc5995722cbbb15b2e1 (MD5) Previous issue date: 2012-03-29 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work platinum catalysts supported on CeO2, TiO2, TiO2-CeO2 were prepared for application in water gas shift reaction also called Shift or well known by the letters WGSR - Water Gas Shift Reaction. The mixed titanium dioxide modified with cerium dioxide supports and platinum supported catalysts were obtained by the wet impregnation method, the two supports of titanium dioxide (Degussa and Alfa Aesar) was stabilized by thermal treatment and cerium dioxide support was obtained by thermal decomposition of its precursor. The supports and catalysts were characterized by fluorescence spectroscopy X ray (FRX), X ray diffraction (XRD), the BET method for specific area, CO chemisorption and temperature programmed reduction (TPR). On initial tests the catalysts were activated in situ and tested for WGSR ranging systems that includes the HTS (High Temperature Shift) at 450 350 ° C and LTS (Low Temperature Shift) at 350 200 ° C, and then tested only under LTS conditions. The composition of effluent stream from the reactor was analyzed online by gas chromatograph. It was noted that low charges of cerium oxide is sufficient to enhance the activity and stability of the catalysts supported on mixed oxides when compared with catalysts supported on bare oxides. The effluent stream from the reactor showed compositions similar to those expected when taken into account the ratio H2O/CO. Thus, it was concluded that Pt/Ti-CeO2 is a promising catalyst for application in WGSR reactor. / Neste trabalho foram preparados catalisadores de platina suportados em CeO2, TiO2 e TiO2- CeO2 para aplicação na reação de deslocamento gás-água também conhecida como shift ou WGSR Water Gas Shift Reaction. Os suportes mistos de óxidos de titânio modificados com óxido de cério e os catalisadores de platina suportados foram obtidos pelo método da impregnação molhada, os dois suportes de óxido de titânio (Alfa Aesar e Degussa) foram estabilizados em tratamento térmico e o suporte de óxido cério foi obtido por decomposição térmica de seu precursor. Os catalisadores e suportes foram caracterizados por técnicas de espectroscopia de fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), medida de área específica pelo método BET, quimissorção de CO e redução à temperatura programada (RTP). Nos ensaios iniciais os catalisadores foram ativados in situ e testados para a WGSR na faixa que compreende os regimes HTS (High Temperature Shift) de 450 a 350 °C e LTS (Low Temperature Shift) de 350 a 200 °C, e depois testados apenas em regime LTS. Os constituintes da corrente efluente do reator foram analisados online por cromatografia gasosa. Foi possível notar que baixos teores de óxido de cério são suficientes para aumentar a atividade e estabilidade dos catalisadores suportados em óxidos mistos quando comparados com os catalisadores suportados em óxidos puros. A corrente efluente do reator apresentou composições próximas das esperadas quando levada em consideração a relação da taxa de alimentação H2O/CO. Assim, pôde-se concluir que Pt/Ti-CeO2 é um catalisador promissor para aplicação no reator de WGSR.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4758.pdf: 2549168 bytes, checksum: 881b430f40805052a382b8f5f4a04e19 (MD5) Previous issue date: 2012-08-30 / Universidade Federal de Sao Carlos / Due to the development of society, industrial processes and transportation (cars, buses, trucks, etc.) that emit pollutants are used, which affect the environment and consequently human health, flora and fauna. Among these contaminants, air pollution is the most complex, since it is becoming increasingly difficult to control, despite the efforts of more restrictive laws and the growing number of agencies for its regulation. Among the most worrisome issues stand out nitrogen oxides (NOx) generated throughout the combustion process of hydrocarbons. In the abatement of NOx, various catalytic processes are applied today. However, there is a need for them to be improved and upgraded, as to increase the activity and selectivity of the catalysts used for the conversion of NOx to N2. Thus, the air quality is preserved and the impacts of these contaminants in the environment are minimized. In this context, and considering the recent results in the literature and the Group of Catalysis UFSCar, this study aimed the preparation of catalysts based on cations Fen+ exchanged in zeolite ferrierite (|Nax| [SiyAlwOz]) or based on iron oxide supported and evaluated in the same reduction of NO to N2 by using CO as reducing agent. For purposes of comparison, catalysts were prepared based on commercial zeolites USY-type and mordenite under the same conditions of impregnation. Were also verified the effect of activity in the presence of O2, H2O(v) or SO2. The research included: i) preparation of ferrierite zeolite by ion exchange and impregnation of Mordenite and USY zeolite, ii) characterization via energy dispersive spectrometry of X-rays, atomic absorption spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy , diffuse reflectance spectroscopy in the ultraviolet visible reduction with H2 temperature-programmed and Mössbauer spectroscopy, iii) evaluating the reduction of NO with CO; iv) evaluation of the catalytic performance fronts interfering O2, H2O(v) and SO2. The catalytic tests showed that the samples with iron content close to 9% (FERtroca80 and FERimpr10) were the most active in the reduction of NO by using CO as reducing agent. The reaction was selective to the formation of desired products, even for high temperatures. The tests indicated that the sample interfering FERimpr10, which was more active in reducing the catalytic activity was not affected by the presence of SO2 or O2, being affected by the presence of O2 and H2O, which promoted a competition for active sites of the catalyst. / Devido ao desenvolvimento da sociedade, são utilizados processos industriais e meios de transporte (automóveis, ônibus, caminhões, entre outros) que emitem contaminantes, os quais afetam o meio ambiente e consequentemente à saúde humana, a flora e a fauna. Dentre essas contaminações, a poluição do ar é das mais complexas, visto que vem se tornando cada vez maior e de difícil controle, apesar dos esforços de leis mais restritivas e do crescente número de agências para sua regulação. Dentre as emissões mais preocupantes, destacam-se os óxidos de nitrogênio (NOx) gerados em todo processo de combustão de hidrocarbonetos. No abatimento de NOx, diversos processos catalíticos são aplicados na atualidade. Entretanto, há a necessidade de os mesmos serem melhorados e aperfeiçoados, assim como de elevar a atividade e seletividade dos catalisadores utilizados para a conversão de NOx a N2. Desta forma, a qualidade do ar é preservada e os impactos desses contaminantes no meio ambiente são minimizados. Nesse contexto, e considerando os resultados recentes na literatura e do Grupo de Catálise da UFSCar, a presente pesquisa objetivou preparar catalisadores à base de cátions Fen+ trocados na zeólita Ferrierita (|Nax|[SiyAlwOz]) ou à base de óxido de ferro suportado na mesma e os avaliou na redução de NO a N2 utilizando CO como agente redutor. Para fins de comparação, foram preparados catalisadores a base de zeólitas comerciais do tipo Mordenita e USY nas mesmas condições de impregnação. Verificou-se também o efeito da atividade na presença dos interferentes O2, H2O(v) ou SO2. A pesquisa contemplou: i) preparação da zeólita Ferrierita por troca iônica e impregnação e das zeólitas Mordenita e USY por impregnação; ii) caracterização via espectrometria de energia dispersa de raios x, espectrofotometria de absorção atômica, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia por refletância difusa na região do ultravioleta visível, redução com H2 à temperatura programada e espectroscopia Mössbauer; iii) avaliação na redução de NO com CO; iv) avaliação do desempenho catalítico frentes os interferentes O2, H2O(v) e SO2. Os testes catalíticos mostraram que as amostras que apresentaram teores de ferro próximos a 9% (FERtroca80 e FERimpr10) foram as mais ativas na redução do NO a N2 utilizando o CO como agente redutor, sendo ainda seletivas à formação dos produtos desejados. Os testes com interferentes indicaram que a amostra FERimpr10 teve sua atividade afetada pela presença de O2 e H2O, sendo que ambos promoveram uma competição pelos sítios ativos do catalisador.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5277.pdf: 13051185 bytes, checksum: 9cb370ab43174d5e7f195b09ce46795c (MD5) Previous issue date: 2013-05-23 / The study of micrometric and nanometric particle adhesion to surfaces have excelled in various technological fields. The adhesion has a significant role in the pharmaceutical industry, food, in the pneumatic conveying of materials in the manufacture of semiconductors, in the formation of aerosol, in painting, as well as environmental pollution and industrial hygiene. These studies are progressing to get a greater insight into the adhesion force between particles and surfaces. The main objective of this work is to check the influence of particle size of organic particulate material with the determination of the force adhesion between these particles and a substrate of organic origin. The substrates used were the filters ester-cellulose membranes, varying the porosity in 0.2 μm, 0.4 μm and 0.8 μm. The particulate material: activated coal and soot, varying the diameter of 11.1 -17 μm, 17.1-23 μm and 23.1-29 μm. To get the value of the adhesion force, was used the centrifuge technique, in which the adhesion force is equal in magnitude, but with the opposite sign to the centrifugal force required to detach the particles of the substrate. To obtain experimental data by centrifugal technique varied angular speeds of compression: 1000, 2000 and 5000rpm for angular speeds of detachment: 1000, 3000, 5000, 7000, 9000, 11000, 13000 and 14000rpm, using a microcentrifugal (MA -860, Marconi equipment) whose maximum speed rotation is of 14000rpm. The analysis of each system particulate material/ ester-cellulose membrane was made using an image analysis program (Image-Pro Plus 7.0), in order to verify the behavior of the particles attached to the substrate, through of the detachment of these particles after application of angular speed of compression and detachment. On data obtained by image analysis it was possible to determine the adhesion force between particles and the substrates, apresenting a profile log-normal percentage of adhered particles on adhesion force. For each systems analyzed particulate material/ester-cellulose membrane was the direct influence of variation of angular speed of compression (press-on) on the strength of adhesion, being possible to observe that the average diameter of the particles of particulate materials influence on surface membranes and detachment that the porosity of the surface of ester-cellulose membranes also influence the determination of the adhesion force. And, as a result of these analyses, it was possible to make a comparison between the experimental data and models of literature. / O estudo da adesão de partículas micrométricas e nanométricas em superfícies têm se destacado em vários campos tecnológicos. A adesão tem um significante papel na indústria de produtos farmacêuticos, alimentos, no transporte pneumático de materiais, na fabricação de semicondutores, na formação de aerossol, na pintura, bem como na poluição ambiental e higiene industrial. Esses estudos avançam no sentido de obter um maior conhecimento sobre a força de adesão entre partículas e superfícies. O objetivo principal deste trabalho é de verificar a influência do tamanho das partículas do material particulado orgânico com a determinação da força de adesão entre essas partículas e um substrato de origem orgânica. Os substratos utilizados foram os meios filtrantes membranas de éster-celulose, variando as porosidades em 0,2μm, 0,4μm e 0,8μm. Sendo o material particulado: fuligem e carvão ativado, variando as faixas de diâmetros de 11,1-17 μm, 17,1-23 μm e 23,1-29μm. Para se obter o valor da força de adesão, utilizou-se a técnica centrífuga, na qual a força de adesão é igual em magnitude, mas com sinal oposto à força centrífuga requerida para desprender as partículas do substrato. Para obtenção dos dados experimentais através da técnica centrífuga variaram-se as velocidades angulares de compressão em: 1000, 2000 e 5000rpm para velocidades angulares de desprendimento: 1000, 3000, 5000, 7000, 9000, 11000, 13000 e 14000rpm, com a utilização de uma microcentrífuga (MA -860, Marconi Equipamentos) cuja velocidade máxima de rotação é de 14000rpm. A análise de cada sistema material particulado/membrana de éstercelulose foi feita através de um programa de análise de imagens (Image-Pro Plus 7.0), visando verificar o comportamento das partículas aderidas ao substrato, ou seja, o desprendimento dessas partículas após a aplicação das velocidades angulares de compressão e descompressão. Diante dos dados obtidos pela análise de imagens foi possível determinar a força de adesão entre as partículas e os substratos, sendo determinado um perfil de adesão log-normal de porcentagem de partículas aderidas em relação à força de adesão. Para todos os sistemas analisados material particulado/membrana de éter-celulose verificou-se a influência direta da variação da velocidade angular de compressão (press-on) na força de adesão, sendo possível observar que o diâmetro médio das partículas dos materiais particulados influencia no desprendimento da superfície das membranas e, ainda, que as porosidades da superfície das membranas de éster-celulose também influenciam na determinação da força de adesão. E, como consequência destas análises, foi possível fazer uma comparação entre os valores da força de adesão obtidos experimentalmente e os modelos de adesão obtidos da literatura.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCFF.pdf: 733076 bytes, checksum: 0c236fab015f2a733e1fe8bfdb929ba2 (MD5) Previous issue date: 2005-03-10 / Financiadora de Estudos e Projetos / One of the most intensive uses of energy in industry is due to drying. After drying, the dry material becomes easy to transport, to storage, and to conserve for a long period of time. In this context, the aim of this work was to analyze the energy efficiency of a Spouted Bed in the drying of pastes in order to establish optimal conditions of operation and to propose modifications in the process to improve its energy efficiency. To issue these analyses, a mathematical model was derived which includes mass balance equations and energy balance equations for both the dryer and the inlet gas heater. The drying rate was quantified by the difference between the content of water in the feed flow rate of paste and the content of water in the exit dry solid. The mathematical model was implemented using MatLab programming language. The results obtained in both steady and dynamic simulations were compared with experimental data, showing that the model represents the process quite well for the operational conditions considered. Simulations were accomplished to analyze the behavior of the energy efficiency from disturbances in the feed flow rate of paste ( e F ), in the feed flow rate of gas ( g V ), composed by air and vapor of water, and in the power supplied to the inlet gas heater ( Pot ). Pinch Analysis was also performed to the system, which suggested some modifications in the process in order to improve its energy efficiency. The energy efficiency was quantified by the ratio between the necessary energy to evaporate the water and the sum of the necessary energy to blow and heat the inlet gas. The simulations showed that the energy efficiency so far used is improved by increasing the feed flow rate of paste, by decreasing both the power supplied to the inlet gas heater and the power supplied to the blower. It was observed that the increase in the temperature of the feed flow rate of paste showed a small effect in the energy efficiency. / A secagem é uma das operações que mais consomem energia na indústria. Sua importância está na facilidade de transporte, armazenamento e conservação do material seco. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é analisar a eficiência energética da secagem de pastas em Leito de jorro, estabelecer condições ótimas de operação e propor modificações no processo a fim de melhorar sua eficiência energética. O modelo do processo de secagem analisado é composto por balanços de energia no aquecedor e no leito de jorro, balanços de massa por componente e global nas fases sólida e gasosa. A taxa de secagem foi quantificada pela diferença entre a água presente na pasta e a água presente no sólido. O modelo foi implementado em linguagem MatLab. Os resultados obtidos na simulação em estado estacionário e em regime dinâmico foram comparados com dados experimentais indicando que o modelo representa bem o processo. Foram realizadas simulações para analisar o comportamento da eficiência energética frente a variações na vazão mássica de alimentação de pasta (Fe), na vazão volumétrica de gás (Vg) composto por ar e vapor de água e na potência de aquecimento do aquecedor (Pot). Com o intuito de propor modificações no processo a Análise Pinch foi aplicada ao sistema sugerindo alguns artifícios para melhorar a eficiência energética. A eficiência energética foi quantificada pela razão entre a energia necessária para evaporar a água e a soma das energias necessárias para movimentar e aquecer o ar As simulações mostraram que a eficiência energética é favorecida pelo aumento na vazão de pasta, pela diminuição nas potências de aquecimento e do soprador. Observou-se também que o aumento na temperatura de entrada da pasta não tem influência sobre a eficiência energética.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissEFT.pdf: 2733482 bytes, checksum: 3430708d390441c11e75764bdef622d0 (MD5) Previous issue date: 2005-03-22 / Financiadora de Estudos e Projetos / This work had for purpose to study the phenomenon of patchy cleaning in the operation of the gas filtration, which happens when there is the incomplete regeneration of the filter. A parameter very used to characterize this phenomenon it is the cleaned fraction, which is defined as the ratio between the cleaned areas to the total area of filtration. In order to investigate the patchy cleaning behavior, filtration experiments were accomplished, with the intention to study the action of the cleaning in the fabric of polyester, for different combinations of experimental conditions. To characterize the cleaning for blocks, it has been developed a methodology that includes imagining of the blocks and computer program that analyzes these images of the cake at the end of each cleaning cycle. Using these images it was possible to mark the areas removed with the aim to obtain the size of the removed blocks. The general results showed that: for the maximum pressure drop of 1960 Pa, the fabric presented saturation behavior starting from the second filtration cycle, and for the maximum pressure drop 2939 and 3919 Pa, starting from the fourth filtration cycle. Unlike what was expected, the maximum cleaning velocity was not the one that gives the maximum removal of the cake. The residual pressure drop showed relationship with the distribution of the sizes of the removed blocks. Concerning the quantification of the removed blocks, the removed total area did not present defined behavior with the number of cycles. The largest percentage of the removed blocks presented size between 0,1 e 1 cm2. The area fractions and mass fractions removed presented curves with similar behavior. Besides, the two fractions presented very close values to each other, showing that the technique proposed in this work of quantification of the size of the removed areas presented quite satisfactory results. / Este trabalho teve por objetivo estudar o fenômeno da limpeza por blocos na operação da filtração de gases, que acontece quando há a regeneração incompleta do filtro. Um parâmetro muito utilizado para caracterizar a limpeza por blocos é a fração de limpeza, que pode ser dada tanto como fração de área removida como fração de massa removida. Desta maneira, para investigar esse fenômeno, ensaios de filtração foram realizados, com o intuito de verificar o desempenho da limpeza no tecido de poliéster, para diferentes combinações de condições experimentais. Para caracterizar a limpeza por blocos, desenvolveu-se uma metodologia que consistiu em fotografar a torta ao final de cada limpeza, de modo a obter imagens das tortas parcialmente destacadas. A partir destas imagens, foi possível marcar as áreas removidas em um programa de análise de imagens. Os resultados gerais mostraram que: para a perda de carga máxima de 1960 Pa, o tecido apresentou comportamento de saturação a partir do segundo ciclo de filtração, e para as perdas de carga máxima de 2939 e 3919 Pa, a partir do quarto ciclo de filtração. Ao contrário do que se imaginava, a maior velocidade de limpeza não foi a que apresentou maior eficiência de remoção. A perda de carga residual apresentou íntima relação com a distribuição do tamanho dos pedaços removidos. Com relação ao fenômeno da limpeza por blocos, a área total removida não apresentou comportamento definido com o número de ciclos. Já a maior porcentagem dos pedaços removidos foi relativa aos pedaços com tamanho entre 0,1 e 1 cm2. A comparação entre as frações de massa e de área removida mostrou que o método proposto para quantificar a área removida na operação da filtração apresentou resultados bastante satisfatórios.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5790.pdf: 8879884 bytes, checksum: 256bcf8b3832d498d50cb0b4fea7cecc (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / The increasing demand for it in today s world and the problems caused by fossil fuel usage lead to a search for alternative sources that may integrate the world s energy matrix. In this context, because this product is essential to technological, social and environmental development of a country, biofuels like ethanol and biodiesel are strong candidates to minimize the worries about energy availability. Biodiesel is often produced by transesterification reaction using homogeneous catalyst as sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH). However, these materials present issues like the soap formation and need for additional steps in the process to neutralize and purify the product in order to be under specification of Brazilian National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels. This fact has stimulated research to find new materials to replace the current route of biofuels production and one promising material is the heterogeneous catalyst. With this motivation, this work presents a new alternative to the synthesis of a solid recently classified as heterogeneous catalyst, the MCM-41, aiming the minimization of costs for its production. The material was synthesized using sodium trisilicate as silica source and it was later tested, without modification, in transesterification reaction between an ester and an alcohol. The results showed catalyst activity and the conversion was around 40%, but its reuse reveals intense loss of activity because of CTA+ cations removal. However, new techniques are under development to guarantee more stability to the catalyst. / A demanda por energia no mundo atual e os problemas que os combustíveis fosseis oca-sionam, tem impulsionado a procura por fontes alternativas de energia que associadas as fontes já utilizadas possam suprir toda a necessidade energetica. Neste contexto, sabendo que esse produto e essencial para o desenvolvimento tecnológico, social e ambiental de um país, os combustíveis líquidos baseados em biomassa sao fortes candidatos a garantir a se¬gurança energetica mundial, o etanol e o biodiesel são exemplos de produtos com potencial para esse fim. O biodiesel e comumente obtido atraves da reação de transesterificação na presença de catalisadores homogêneos como o hidróxido de sodio (NaOH) ou de potassio (KOH). Entretanto o uso desses materiais apresenta problemas como a possibilidade de formação de sabões e a necessidade de etapas adicionais ao processo para neutralizar e purificar o biodiesel deixando-o dentro das especificações estabelecidas pela Agencia Naci¬onal do Petroleo, Gás Natural e Biocombustóveis. Este fato tem estimulado pesquisas no sentido de sugerir materiais que possam substituir o caminho utilizado atualmente, um desses materiais seria o catalisador heterogeneo. Diante deste cenario, o presente trabalho propoe uma rota alternativa para a síntese de um solido recentemente classificado com catalisador heterogeneo, a CTA-MCM-41, visando minimizar os custos de obtenção deste catalisador. O sílido foi sintetizado utilizando como fonte de sílica o trissilicato de sodio e posteriormente testado sem nenhuma modificacao numa reação modelo entre um ester e um alcool e na reação de transesterificação de oleos vegetais. Os resultados mostram que o catalisador apresentou atividade nas duas reacães, atingindo conversões em torno 40% porém o reuso do catalisador revela uma intensa perda de atividade devido a remoçcaão dos cations CTA+. Entretanto novas tecnicas estao sendo desenvolvidas para garantir uma maior estabilidade ao catalisador.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Retido.pdf: 19733 bytes, checksum: 6aad255badc436a06364517de2344ab6 (MD5) Previous issue date: 2014-02-20 / Universidade Federal de Sao Carlos / The masters work presented is result of a great effort provided by the group, which has worked with changes in the synthesis of CTA-MCM-41. The synthesis of the M41S family (composed of mesoporous silica MCM-41, MCM-48 and MCM-50) was developed by Mobil Oil Corporation in 1992 due to necessity to processing of molecules larger than 0.75 nm, which is the pore diameter of zeolite Y. Among the silica, the most studied is the MCM-41. When the MCM-41 containing cations CTA in your pores, has catalytic sites with basic character because of the presence of anions siloxy (≡SiO-) associated. In evaluating the basic character of the CTA-MCM-41 in transesterification reactions of monoesters, we obtained satisfactory conversions, but when catalyst was reused, there was loss of catalytic activity due to leaching of cations CTA. With the objective of providing more stability in catalytic transesterification reactions of monoester, have changed the routes of synthesis through the use of monomers like acrylate, methacrylate esters and styrene. For this particular research, arises the innovative proposal to replace the CTABr surfactant (Cetyltrimethylammonium bromide) used in the synthesis of mesoporous silica by the surfactant synthesized, CADMABr (Cetylallyldimethylammonium bromide), which differs from CTABr by the substitution of a methyl group of the hydrophilic head group by the polymerizable allyl group. To check the formation of the surfactant and the degree of polymerization solution was held elementary chemical analysis (CHN) and nuclear magnetic resonance of 13C (NMR 13C), it was done also the small angles X-ray scattering (SAXS) of dispersions of different concentrations of CTABr and CADMABr to compared the micellar behavior. For characterization of the catalysts synthesized with this new polymerizable surfactant (Surfmer) was held X-ray diffraction for phase identification characteristic of silica, electron microscopy and thermogravimetry. The results were promising, although the catalytic stability was not achieved in significant way yet. However, the study conducted opens up a range of possibilities for continuation of this theme, as the replacement CTABr by CADMABr makes possible the polymerization without inserting of monomers inside the micelles. / O trabalho de mestrado apresentado é resultado de um grande esforço proporcionado pelo grupo, que tem trabalhado com modificações na síntese da CTA-MCM-41. A síntese da família M41S (composta pelas sílicas mesoporosas MCM-41, MCM-48 e MCM-50) foi divulgada pela Mobil Oil Corporation em 1992 devido à necessidade de processamento de moléculas maiores que 0,75 nm, que é o diâmetro dos poros da zeólita Y. Entre as sílicas, a mais estudada é a MCM-41. Quando a MCM-41 contém cátions CTA em seus poros, possui sítios catalíticos com caráter básico devido à presença dos ânions siloxi (≡SiO-) associados. Ao avaliar o caráter básico da CTA-MCM-41 em reações de transesterificação de monoésteres, obteve-se conversões satisfatórias, porém à medida que o catalisador foi reutilizado houve perda de atividade catalítica devido à lixiviação dos cátions de CTA. Com o objetivo de proporcionar maior estabilidade catalítica nas reações de transesterificação de monoéster, modificaram-se as rotas de síntese por meio da utilização de monômeros do tipo ésteres acrilatos, metacrilatos e estireno. Para esta pesquisa em particular, surge à proposta inovadora de substituir o surfactante CTABr (Brometo de Cetiltrimetilamônio) utilizado na síntese das sílicas mesoporosas pelo surfactante sintetizado, CADMABr (Brometo de Cetilalildimetilamônio), que se distingue do CTABr pela substituição de um grupo metil da cabeça hidrofílica por um grupo alila polimerizável. Para comprovar a formação do surfactante e seu conversão da polimerização em solução, realizou-se análise química elementar (CHN) e ressonância magnética nuclear de 13C (RMN 13C), realizou-se também espalhamento de raios X a ângulos pequenos (SAXS) de dispersões coloidais com diferentes concentrações de CTABr e CADMABr para comparação do comportamento micelar. Para caracterização dos catalisadores sintetizados com esse novo surfactante polimerizável ( Surfmer ) efetuou-se difratometria de raios X para identificação da fase característica das sílicas, microscopia eletrônica de varredura e termogravimetria. Os resultados mostraram-se promissores, embora a estabilidade catalítica ainda não tenha sido alcançada de modo significativo. No entanto, a pesquisa desenvolvida abre um leque de possibilidades para continuação desse tema, pois a substituição do CTABr pelo CADMABr torna possível a polimerização sem a inserção de monômeros no interior das micelas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5825.pdf: 8465324 bytes, checksum: 0ce01a558ef65f3c49b4118cd7694868 (MD5) Previous issue date: 2014-02-17 / Universidade Federal de Sao Carlos / The monitoring of indoor air quality (QIA) is a subject that has been disseminated in the current research. The objectives of them are the development of common methodologies to identify possible pollution agents at different locations. However, there are few works that develop methodologies in an attempt to mitigate the effects of indoor air pollution. Based on this problem, this study aimed to evaluate the effectiveness of filters doped with silver nanoparticles in the elimination of bacteria and fungi (bioaerosols) present in particulate matter from indoor environments, since it is known that nanosized silver particles have pronounced bactericidal and fungicidal effect. To achieve these goals, fabrics considered common were initially acquired in malls and were evaluated in terms of their filtration properties (permeability, loss, collection efficiency). It was subsequently performed the synthesis of silver nanoparticles suspension followed by immersion in the suspension of the chosen fabric. After drying, they were used to collect air suspended particulate material in a bathroom of the Department of Chemical Engineering of the Federal University of São Carlos. From the results it was verified that the filters doped with silver nanoparticles were able to significantly eradicate microorganisms present in air suspended particulate material. The elimination of microorganisms ranged from 22 to 82% for the mesh PV and 71 to 100% for the cotton fabric. / O monitoramento da qualidade de ar interno (QAI) é um assunto que vem se difundindo nas pesquisas atuais. Os objetivos destas pesquisas comumente são o desenvolvimento de metodologias para identificar possíveis fontes de poluição em diferentes locais. Entretanto, poucos são os estudos que abordam o desenvolvimento de metodologias que tentam amenizar os efeitos da poluição em ambientes fechados. Com base nesta problemática, este trabalho teve como objetivo avaliar a eficácia de filtros impregnados com nanopartículas de prata na eliminação de bactérias e fungos (bioaerossóis) presentes no material particulado de ambientes internos, uma vez que se sabe que partículas nanométricas de prata possuem pronunciado efeito bactericida e fungicida. Para alcançar este objetivo foram adquiridos em centros comerciais tecidos considerados comuns e estes foram avaliados em termos de suas propriedades de filtração (permeabilidade, perda de carga, eficiência de coleta), e posteriormente foram realizadas as sínteses de nanopartículas de prata seguidas da imersão em suspensão de nanopartícula dos filtros escolhidos. Após a secagem dos mesmos foi realizada a coleta do material particulado a qual foi feita em um banheiro do Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal de São Carlos. Através dos resultados foi possível verificar que os filtros impregnados com nanopartículas de prata foram capazes de erradicar micro-organismos presentes no material particulado de forma significativa. A eliminação dos micro-organismos variou de 22 a 82% para o tecido malha PV e de 71 a 100% para o tecido algodão.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5833.pdf: 3594761 bytes, checksum: 22ca28a1942a7b8b691c4f52f98f2924 (MD5) Previous issue date: 2014-02-17 / Universidade Federal de Sao Carlos / The increase in demand for biofuels has driven the development of new technologies such as ethanol production from sugarcane bagasse hydrolysis. Given the importance of Brazil in the ethanol market, the inclusion of technology of second generation ethanol will intensify its production. Energy integration in a sugarcane biorefinery provides important advantages for industrial processes such as better energy management, environmental benefits and increased ethanol production. The last factor is due to lower steam consumption in plant with energy integration, so, less bagasse is needed for cogeneration and a fraction of the surplus can be made available for production of second generation ethanol. In this context, the present study conducted energy integration of a sugarcane biorefinery in order to reduce the consumption of utilities. The technique used was Pinch analysis, an established methodology in the area of energy integration. The biorefinery used in this work consists of process for first and second generation ethanol and electricity production simulated in EMSO software (Environment for Modeling, Simulation, and Optimization). Six different scenarios of biorefinery were evaluated, which differ by pretreatment for bagasse (hydrothermal, diluted acid and steam explosion) and by inclusion or not of pentoses fermentation step. Processes that consider pentoses fermentation step have higher ethanol production when compared to processes that do not make use of pentoses fraction, but steam consumption increases in the same order of magnitude of ethanol production. For the six scenarios evaluated energy integration demonstrated a reduction in energy consumption over 50% when compared to corresponding processes without energy integration and over 30% when compared to process with project integration, as commonly found in Brazilian plants. Besides the economic advantage due to decreased costs of hot and cold utilities, the energy integration provides better energy management, reduction in emission of gases and liquid effluents and increases the availability of bagasse for production of second generation ethanol and/or electricity. / O aumento na demanda por biocombustíveis tem impulsionado o desenvolvimento de novas tecnologias como a produção de etanol a partir da hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar. Dada a grande importância do Brasil no mercado de etanol, a inserção da tecnologia de etanol de segunda geração potencializará o crescimento da produção. A integração energética em uma biorrefinaria de cana-de-açúcar proporciona importantes vantagens ao processo industrial como a melhor gestão de energia, benefícios ambientais e aumento na produção de etanol. O último fator se deve ao menor consumo de vapor na planta com a integração energética, logo, menos bagaço é necessário para o sistema de cogeração e parte do excedente pode ser disponibilizado para a produção de etanol de segunda geração. Neste contexto, o presente estudo realizou a integração energética de uma biorrefinaria de cana-de-açúcar com o objetivo de reduzir o consumo de utilidades. A técnica utilizada foi a análise Pinch, metodologia consagrada na área de integração energética. A biorrefinaria empregada neste trabalho consiste do processo de produção de etanol de primeira e segunda geração e energia elétrica por simulação computacional realizada no software EMSO (Environment for Modeling, Simulation, and Optimization). Foram avaliados seis cenários diferentes da biorrefinaria, os quais diferem pelo tipo de pré-tratamento para o bagaço (hidrotérmico, ácido diluído e explosão a vapor) e pela consideração ou não da etapa de fermentação das pentoses. Os processos com os pré-tratamentos hidrotérmico, ácido diluído e explosão a vapor com a inclusão da etapa de fermentação das pentoses tem maior produção de etanol quando comparado aos processos que não fazem uso da fração de pentoses, porém o consumo de vapor aumenta na mesma ordem de grandeza da produção de etanol. Para os seis cenários avaliados a aplicação da integração energética demonstrou uma redução no consumo de energia acima de 50% se comparada aos correspondentes processos sem integração energética e acima de 30% se comparada aos processos com integração de projeto, como comumente encontrados nas usinas brasileiras. Além da vantagem econômica, devido à diminuição nos custos de utilidades quentes e frias, a integração energética do processo proporciona melhor gestão de energia, redução na emissão de gases e efluentes líquidos e aumenta a disponibilidade de bagaço para a produção de etanol de segunda geração e/ou energia elétrica.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5890.pdf: 8136490 bytes, checksum: f4dc359468928494ebdd96e3f1c64ebe (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / Universidade Federal de Sao Carlos / The drying of seeds of the pioneer species Cecropia glaziovii Snethlage is motivated due to its restoration characteristics of heterogeneous degraded forests. In this work the main goal is the physical and drying characterization of Cecropia glaziovii seeds in batch fluidized bed, as well as the physiological quality. The dimensions and shapes of seeds were obtained by image analysis, assessing the reproducibility of these measures for in natura samples and those classified by sieving. The drying characterization in fluidized bed drying was performed, with initial fixed bed heights of 3 and 5 cm, with air temperature (40 ± 2)°C and drying air velocity (1.0 ± 0.3) m/s. It was noted that the dimensions and shapes of seeds classified by sieving have higher reproducibility than the in natura ones. Therefore, the seeds retained on the 20 mesh sieve were used for the drying characterization. By using the moisture ratio as a function of time, it could be seen that the mixture in the fluidized bed was homogeneous, as the variation between the bed heights of 3 and 5 cm was negligible. Based on the dimensionless drying rate as a function of moisture ratio, only the decreasing rate period was observed. It was also found that the seeds constitute a porous and hygroscopic particulate system in the conditions used in this study. Therefore, samples with statistical reproduction of sizes and shapes were obtained by physical characterization, and for these seeds, drying characterization was carried out, obtaining the classification of the particulate system as porous and hygroscopic medium without reporting constant drying rate period. The germination index of Cecropia glaziovii seeds was 77%, this value is consistent with government reforestation programs. / A secagem de sementes da espécie pioneira Cecropia glaziovii Snethlage é motivada devido às suas características de recuperação de florestas heterogêneas degradadas. Neste trabalho o principal objetivo é a caracterização física e de secagem de sementes de Cecropia glaziovii em leito fluidizado em batelada, bem como a qualidade fisiológica. As dimensões e formas das sementes foram obtidas através de análise de imagens, avaliando a reprodutibilidade destas medidas para amostras in natura e classificadas por peneiramento. Foi realizada a caracterização de secagem em leito fluidizado com alturas de leitos fixos iniciais de 3 e 5 cm, com temperatura do ar de (40±2)°C e velocidade do ar de secagem de (1,0±0,3) m/s. Foi observado que as dimensões e formas das sementes classificadas por peneiramento apresentam maior reprodutibilidade que as in natura. Portanto, foram utilizadas as sementes retidas na peneira de 20 mesh para a caracterização de secagem. Através do adimensional de umidade em função do tempo pode-se constatar que a mistura no leito fluidizado foi homogênea, pois a variação foi desprezível entre as alturas de leito de 3 e 5 cm. Com base no adimensional de taxa de secagem em função do adimensional de umidade observou-se apenas o período de taxa de secagem decrescente, também se constatou que as sementes de embaúba constituem um sistema de partículas poroso e higroscópico nas condições utilizadas neste trabalho. Portanto, através da caracterização física obtiveram-se amostras com reprodução estatística das medidas de dimensões e formas, e para estas sementes foi realizada a caracterização de secagem, obtendo-se a classificação deste sistema de partícula como meio poroso e higroscópico e sem apresentação de período de taxa constante. O índice de germinação das sementes de embaúba foi de 77%, valores adequados para programas governamentais de reflorestamento.