Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6690.pdf: 2932820 bytes, checksum: 94dae93c192f6fc3fc100ef8fd517eb4 (MD5) Previous issue date: 2015-03-04 / Universidade Federal de Sao Carlos / Activated alumina is widely used as a desiccant or as an adsorbent. In order to reuse the material, it is necessary to submit it to the drying process. In this context, a research was carried out to obtain the alumina with the lowest possible moisture using vibrofluidized bed dryer. For a better comprehension of the drying of the material, the development of this study was divided in parts and the first one consists of kiln drying in which the only variable is the air temperature. Then, intending to analyze the variables that are capable to influence on drying process, a thin layer drying was carried out using a fixed bed dryer. In this case there are two variables: the temperature and velocity of the drying air. After that, the material was classified according to Geldart s classification (1973), which allows the inference of important data about the material fluid dynamic behavior in fluidized beds. After having the material classified, a study about the fluid dynamic of the material was performed, followed by its drying in vibrofluidized bed dryer. Tests were carried out to determine the equipment s operating range. Afterwards, the drying behavior was analyzed in different situations, in which air temperature and velocity and also vibration amplitude and frequency were changed. In data processing, diffusive, empirical and ANNs models were fitted to experimental data to analyze which one could represent alumina s drying kinetics. In the range of experimental conditions investigated, it was observed that: alumina s drying kinetics and its fluid dynamic present different behavior for the same dimensionless vibration number obtained from two different combinations of amplitude and frequency; diffusive models fitted well to experimental when the right boundary conditions were used; the empirical models which best fitted to experimental data were Page (1974) and Overhults et al. (1973) models; and a single ANN was able to fit to all the experimental data. / A alumina ativada é amplamente utilizada como dessecante ou adsorvente. Para a reutilização desse material é necessário submetê-la ao processo de secagem. Dentro deste contexto, este trabalho foi um estudo para obter a partícula de alumina com a menor umidade possível, utilizando um secador de leito vibrofluidizado. O trabalho foi desenvolvido em etapas, onde para melhor compreensão do processo de secagem do material, primeiramente foi feita a secagem em estufa, tendo como variável somente a temperatura do ar de secagem. Em seguida, para analisar quais as variáveis que influenciam no processo de secagem deste material, foi feita secagem em camada fina, utilizando um secador de leito fixo, tendo como variável, além da temperatura, também a velocidade do ar secagem. Foi feita a classificação do material segundo Geldart (1973), onde são fornecidos dados importantes sobre o comportamento fluidodinâmico do material em leitos fluidizados. Após essas etapas, e já tendo a classificação do material, foi realizado um estudo da fluidodinâmica do material em leito vibrofluidizado e, por fim, a secagem em leito vibrofluidizado. No secador vibrofluidizado foram feitos testes de secagem para determinação da faixa de operação em que os experimentos poderiam ser realizados. Após os testes o comportamento da secagem da alumina foi analisado em diferentes situações, variando a temperatura e a velocidade do ar de secagem, amplitude e frequência de vibração. Foram utilizados no tratamento dos dados, ajustes dos resultados experimentais a modelos capazes de representar a cinética de secagem da alumina, sendo estes os modelos difusivo, semiempíricos e também a técnica de redes neurais. No intervalo de condições experimentais utilizadas nos experimentos, observou-se: comportamentos distintos para cinética de secagem e fluidodinâmica para um mesmo adimensional de vibração obtido através de duas combinações diferentes de amplitude e frequência; o modelo difusivo se ajustou bem aos dados experimentais, porém, sendo necessário antes analisar as condições de contorno utilizadas; os modelos semiempíricos que melhor se ajustaram aos dados experimentais foram o de Page (1974) e Overhults et al. (1973) e que uma única rede neural foi capaz de ajustar bem aos dados experimentais.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissKOR.pdf: 1016506 bytes, checksum: fc76d477ed99b6def21ffb265654fc0c (MD5) Previous issue date: 2005-04-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / 15%Ni/Al2O3 catalysts was obtained by impregnation with Ni(NO3)2 aqueous solution and promoted with Au and Ag. The Au was successively impregnated with aqueous solution of [Au(NH3)4](NO3)3. The Ag was coimpregnated with aqueous solution of AgNO3- Ni(NO3)2. The effect of Ag and Au on the catalytic behavior of Ni/Al2O3 catalysts in the reaction of steam reforming of CH4 was elucidate. The catalysts were characterized by temperatureprogrammed reduction (TPR), temperature-programmed dessorption of H2 (TPDH2) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) of CO adsorption. TPR results indicated that NiO is in weak interaction with support and the temperature reduction of NiO is independent of Ag and Au presence. FTIR data of CO adsorbed showed that Ag and Au suppress the CO adsorption in poli-coordination relative to the linear CO. Ag or Au on the Ni surface presents a determinant role in the block of graphitic carbon formation in the reaction of steam reforming of CH4. The fit of Arrhenius equation to rate of the total reaction showed a compensation effect between the apparent activation energy (Ea ap) and logarithmic of prefactor (k0). The linear increase of Ea ap with rise of lnk0 is observed increasing Ag and Au loading, which is followed by decreasing of the catalytic activity. Theses results suggest that the CHx intermediates, formed in the determinant stage of global velocity, show low interaction of with surface of Ni. The increase of the resistance for graphite formation by presence of Ag or Au is mainly attributed to the block of highly uncoordinated Ni atoms, which are higher activity to activation of CH4 and act as nucleation site for graphite formation. / Catalisadores de 15%Ni/Al2O3 foram preparados por impregnação com solução aquosa de Ni(NO3)2 e promovidos com Au e Ag. O Au foi adicionado através da impregnação sucessiva da solução aquosa de [Au(NH3)4](NO3)3. A Ag foi adicionada por co-impregnação com solução aquosa de AgNO3-Ni(NO3)2. O efeito da Ag e do Au no comportamento catalítico do Ni/Al2O3 foi verificado na reforma a vapor do CH4. Os catalisadores foram caracterizados por redução a temperatura programada (TPR), dessorção a temperatura programada de H2 (TPDH2) e espectroscopia no infravermelho do CO adsorvido com transformada de Fourier (FTIR). Resultados de TPR indicaram que o NiO está em baixa interação com o suporte e a temperatura de redução do NiO é independe da presença de Ag ou Au. Dados de FTIR do CO adsorvido mostram que a Ag e Au suprimem a adsorção do CO poli-coordenado em relação ao CO linear. Ag ou Au sobre a superfície do Ni apresenta um papel determinante no bloqueio de formação de carbono grafítico na reforma a vapor do CH4. O ajuste da equação de Arrhenius à taxa total de reação mostra um efeito de compensação entre a energia de ativação aparente (Ea ap) e o logarítmico do fator pré-exponencial (k0). O aumento da linar da Ea ap com o aumento do lnk0 é observado aumentando o teor de Ag e Au, o qual é seguido pelo decréscimo da atividade catalítica. Estes resultados sugerem que os intermediários CHx, formados na etapa determinante da velocidade global, mostram uma baixa interação com a superfície do Ni. O aumento da resistência à formação de grafíte pela presença de Ag e Au é atribuído principalmente ao bloqueio dos átomos de Ni de baixa coordenação, os quais são altamente ativos para ativação do CH4 e atuam como sítios nucleadores da formação de grafite.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:57:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMBF.pdf: 1922447 bytes, checksum: d5e38d66918cd0de4367dd7e978deb0e (MD5) Previous issue date: 2005-07-29 / Financiadora de Estudos e Projetos / A controlled and uniform solids feeding in process equipment is important for a good performance operation, and distinct work conditions may be obtained depending on the feeding systems characteristics. In this work, a solids feeding system was studied aiming to have its performance characterized and analyzed. The solids feeder is a non-mechanical valve known as L-valve. The experimental apparatus used in this study is composed by an acrylic L-valve with a 23 mm inner diameter and a vertical pneumatic conveying line, made of stainless steel with 23 mm inner diameter and 1,90 m length. The equipment have altogether 18 pressure taps distributed along of it, two orificeplate flow meters to measure the air flow rates and the aeration flow rates, and a sample collector to measure the solids flow rates. In this work were used glass spheres with average diameters ranging from 260 µm to 1 mm. The measurements of solids flow rates, air flow rates, and pressure profiles allowed the solids feeder characterization and the analysis of its performance in conveying operation. The runs accomplished with the L-valve operating isolatedly showed different flow patterns depending on aeration flow rate range and indicated that the particle diameter influences the minimum aeration flow rate required to conveying. The runs with L-valve operating in pneumatic conveying line showed the same tendencies of solids flow rates and pressure drops in L-valve that those obtained in L-valve characterization runs. The operation with 23 mm diameter inner L-valve was more efficient for smaller diameter particles. / Uma alimentação de sólidos controlada e uniforme em equipamentos de processo é essencial para o bom desempenho da operação, já que diferentes condições de trabalho podem ser obtidas dependendo da geometria e da dimensão do sistema de alimentação. Nesse trabalho, foi estudado um sistema de alimentação de sólidos com o objetivo de caracterizá-lo e analisar seu desempenho. O alimentador em questão é uma válvula do tipo não-mecânico conhecida como válvula-L. Os aparatos experimentais utilizados para o estudo são uma válvula-L de acrílico de 23 mm de diâmetro interno e um transportador pneumático vertical construído em aço-inox com um tubo de 23 mm de diâmetro interno e 1,90 m de comprimento. O equipamento possui ao todo 18 tomadas de pressão distribuídas ao longo do mesmo, placas de orifício para as medidas de vazão de ar e de vazão de aeração e uma caixa de amostragem para vazão de sólidos. No transporte de sólidos são utilizadas esferas de vidro de diâmetros médios que variam de 260 µm a 1 mm. As medidas obtidas de vazão de sólidos, vazão do ar e perfil de pressão axial permitiram a caracterização do alimentador de sólidos e seu desempenho na operação de transporte. Os ensaios realizados com a válvula-L operando isoladamente mostraram padrões de escoamento diferentes dependendo da faixa de vazão de sólidos obtida e também indicaram que o diâmetro de partícula influencia a vazão mínima de aeração requerida para o transporte. Os ensaios com a válvula-L operando na linha de transporte pneumático mostraram que as tendências de vazão de sólidos e de perda de carga na válvula se mantêm iguais às obtidas nos ensaios de caracterização da válvula-L. A operação com válvula de pequeno diâmetro se mostrou mais eficiente para partículas de menor diâmetro.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:57:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFJG.pdf: 1791684 bytes, checksum: b9fe91e0b1ce0a26bc778dae17796046 (MD5) Previous issue date: 2005-08-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / With the reduction of vineyards in São Roque, the wine industry of this region has been seeking for alternatives to produce common wine with low cost. In the present work, wine production from Italia grape obtained at the Góes Wine-cellar (São Roque SP) with the wild yeast and the selected yeast (Y-904 Mauriferm from COATEC) was studed. Following a 22 factorial design complemented with a star configuration 44 experiments were carried out in bench scale bioreactors with 1 L working volume, whose fermentation conditions were initial pH values of 2.8, 3.0, 3.3, 3.6 and 3.8 and temperatures of 18, 20, 24, 28 and 30oC, being 22 with and 22 without skin. These experiments permitted to study the influence of initial pH and temperature in the ethanol and glycerol formation during turbulent fermentations in the presence and absence of skin. Besides, the advantages and disadvantages of the selected yeast in comparison to the wild yeasts were also evaluated. The results showed that high ethanol production from the Italia grape variety could be achieved, reaching up to 10 °GL. It was also observed a strong influence of the skin presence during the fermentation, but the wine made in the absence of skin produced colorless white wines with more pleasant flavours than the wines made in presence of skin. Furthermore, was observed that the wild yeast showed higher yield in converting sugar to alcohol than the selected yeast, however the later made higher glycerol concentration than the former. It was also noticed that the optimization results were consistent to the experimental ones. The feasibility of implementing the fermentation in the absence of skin as well as of employing the selected yeast in real production conditions was investigated by perfoming experiments in 1000L vats of Goes Wine-cellar. The results attained were compatible with the ones from the bench scale experiments. However, smaller values for the final ethanol concentration were observed as a consequence of the lack of temperature control, which caused more losses of ethanol due to evaporation. The major contribution of the present work, tested in the lab experiments and confirmed in the fermentations carried out at the Wine-cellar, is the development of a simple method for skin removal prior fermentation, which resulted in an important improvement in the quality of white wine made from Italia grape. / Com a redução do plantio de uvas em São Roque (SP), as vinícolas da região vem buscando alternativas para a produção de vinhos comuns com baixo custo. No presente trabalho estudou-se a produção de vinho proveniente da uva Itália obtida na Vitivinícola Góes (São Roque) com leveduras selvagens (obtidas nas dornas da própria vinícola) e leveduras selecionadas secas e ativas Mauriferm® Y-904 da COATEC. Seguindo um planejamento fatorial 2² ampliado com expansão estrela foram realizados 44 ensaios em biorreatores de bancada com volume de trabalho de 1L, cujas condições de fermentação foram pH iniciais de 2,8, 3,0, 3,3, 3,6 e 3,8 e temperaturas de 18, 20, 24, 28 e 30oC, sendo 22 com e 22 sem a presença da casca. Esses ensaios permitiram investigar a influência da temperatura e do pH inicial na formação de etanol, glicerol e acidez volátil durante fermentações realizadas na presença e ausência da casca, além disso, avaliar as vantagens e desvantagens das leveduras selecionadas frente às leveduras selvagens. Os resultados mostraram ótima produção de etanol nas fermentações com uva Itália, obtendo-se aproximadamente 10°GL. Observou-se também forte influência da presença ou não da casca durante a fermentação, pois os vinhos produzidos na ausência de casca apresentavam coloração menos amarelada e um aroma mais agradável do que o produzido com a casca. Além disso, observou-se que as leveduras selvagens apresentaram maior rendimento na transformação de açúcar em álcool do que as leveduras selecionadas, entretanto as últimas produziram maior teor de glicerol do que as primeiras. Também se notou que a otimização apresentou resultados coerentes com os obtidos nos experimentos. A viabilidade de implementar a fermentação na ausência de casca e de utilizar a levedura selecionada em condições reais de produção foi investigada em ensaios realizados na Vitivinícola Góes em dornas de 1000 L. Os resultados obtidos foram compatíveis com os dos ensaios de bancada, porém foram atingidos menores valores para a concentração final de etanol em decorrência da ausência de controle de temperatura que provoca maiores perdas de etanol por evaporação. A maior contribuição do presente trabalho, testada nos ensaios de bancada e confirmada nas fermentações realizadas na Vinícola, é o desenvolvimento de um método simples de remoção da casca antes da fermentação, que resulta em melhorias significativas na qualidade do vinho branco produzido a partir da uva Itália.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:57:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFCT.pdf: 1275381 bytes, checksum: 37915954a1c8462e3ded3fb6eff3f70b (MD5) Previous issue date: 2005-09-08 / Universidade Federal de Minas Gerais / In the present work it was studied the influence of operational conditions particularly dissolved oxygen concentration in the penicillin G acylase (PGA) production. The experiments were carried out in aerated and agitated bioreactor employing bacteria Bacillus megaterium. The production of PGA is sensitive to dissolved oxygen concentration during its cultivation. As much its lack as its excess can be reduces PGA production. As regarding dissolved oxygen concentration the experiments realized in 10% of its saturation showed the better results. The media composition was not significantly influence on enzyme production. The use of potassium acetate instead of phenyl acetic acid as well as the reduction of eighteen for seven amino acids did not have effect on the cells and enzyme concentrations obtained. It was proposed an hybrid model combining mass balance equation with artificial neural network to infer the cellular concentration during the process. The proposed model showed good results to modeling cellular concentration in both training and validate data sets. / Este trabalho teve por objetivo estudar a influência de condições operacionais, particularmente a concentração de oxigênio dissolvido, na produção da penicilina G acilase (PGA) em cultivos empregando bactéria Bacillus megaterium em biorreator tipo tanque agitado e aerado. A importância desta variável reside no fato que tanto sua falta como seu excesso pode prejudicar a produção da enzima. A análise dos dados experimentais permitiu identificar a melhor condição experimental: experimento realizado com controle de oxigênio dissolvido em 10% da saturação. Em relação à composição dos meios, esta não se mostrou significativa. A substituição do ácido fenilacético pelo acetato de potássio, bem como a redução de dezoito para sete aminoácidos não teve efeito sobre as concentrações de células e de enzima obtidas. A operação do cultivo em batelada alimentada e o controle de pH não se mostraram efetivos para melhorar a produção da enzima. Propôs-se modelo híbrido combinando equação de balanço com redes neurais artificiais para inferir a concentração celular ao longo do processo. O modelo proposto foi capaz de inferir com boa precisão a concentração celular nos ensaios de treinamento e obteve boas previsões nos ensaios de validação para alguns testes realizados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:57:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRB.pdf: 3410137 bytes, checksum: 75aa0317bec922b4072abef227bf9acd (MD5) Previous issue date: 2006-03-09 / Universidade Federal de Sao Carlos / Studies accomplished in the structure of tubular fixed beds proved that the porosity in these systems presents an oscillatory behavior along the radial direction. The non-uniformity of the porosity generates a behavior of the velocity profile, inside the bed, characterized by oscillations in the central region and a peak of larger width in the region close to the wall. This velocity profile determines the residence time of the reactants, for example, and presents a strong influence in the heat and mass transfer coefficients of these systems. In spite of the progress obtained in that subject, it is still difficult to obtain the measure of flow velocity inside the bed without causing disturbances in its structure. Due to this restriction, indirect forms of experimental measure of the velocity distribution in these systems have been proposed to evaluate the fluid dynamics inside the bed. The most common way to obtain, experimentally, the velocity distribution inside the bed is to measure it outside the bed, at a certain distance from its exit, and then infer it inside the bed by considering that the flow measured at this point maintains the fluid dynamics characteristics at the interface. Looking for an alternative way to infer the velocity profile inside the fixed bed, this work proposes a measure of the change in flow characteristics from the exit of the fixed bed to the point of experimental measurement. The measure proposed before takes into account the change in the radial mean velocity evaluated over an area close to the central part of the flow. This measure is based on simulated results accomplished between these two points, located outside the fixed bed, from an appropriated boundary condition at the interface. This boundary condition at interface is the result of other simulations performed inside the fixed bed, from a convenient model proposed for this region. Both simulations were accomplished by using a simulator developed in FORTRAN language, based on a CFD numeric technique for outside and a standard finite difference method for inside the fixed bed. The validity of the proposed procedure was verified by comparing the velocity distribution simulated at a position pointed out in an experimental measurement of the velocity distribution obtained in the literature, and with similar operational conditions. By doing this validation, it was established a relationship between the change in flow characteristics and the axial position of measurement. As a result, it was possible to infer how much of the flow characteristics in the interface are observed from the position chose for measurement along the axial direction of the flow. Better results were observed in systems with a high dimensionless D/Dp relation and low values of Reynolds number for the flow simulations accomplished in the exit area of the bed. Deviations from experimental data, varying between 2,97% and 30,23%, were verified for different operational conditions of the system. Through the central velocity simulation along in the empty tube axial position, were possible to map the empty tube influences on the flow in the fixed bed exit area, evaluating the difference of that central medium velocity with the calculated for the bed exit. / Estudos realizados na estrutura de leitos fixos tubulares já comprovaram que a porosidade neste sistema apresenta um comportamento oscilatório na direção radial. A não-uniformidade da porosidade gera um comportamento do perfil de velocidades, no interior do leito, caracterizado por oscilações na região central e um pico de maior amplitude na região próxima à parede. Este perfil de velocidades determina o tempo de residência de reagentes, por exemplo, e apresenta uma forte influência na transferência de calor e massa no sistema. Apesar dos avanços nesse tema, ainda é muito difícil obter uma medida de velocidade de escoamento no interior do leito sem causar-lhe perturbações ou alterações de sua estrutura. Devido a esta restrição, formas indiretas de medida experimental da velocidade neste sistema têm sido propostas para avaliar a fluidodinâmica no interior do leito. Uma das formas mais comuns para obter experimentalmente essa velocidade é medi-la em regiões do escoamento fora do leito, a uma determinada distância da saída do mesmo, considerando-se que o escoamento nesse ponto de medida mantenha as características fluidodinâmicas da interface. Frente aos questionamentos sobre a validade de inferir a velocidade de escoamento no interior do leito fixo a partir de medidas experimentais realizadas fora do mesmo, o presente trabalho aborda um estudo sobre a perda das características do escoamento a partir da saída do leito fixo até o ponto de medida experimental. Para a avaliação do problema, são realizadas simulações na região compreendida entre a interface leito-tubo e a posição de medida do perfil de velocidades, utilizando como condição de contorno na interface a resposta de um modelo proposto para o interior do leito fixo. As simulações foram realizadas utilizando-se um simulador desenvolvido em linguagem FORTRAN, baseado em uma técnica numérica de Fluidodinâmica Computacional. Utilizando-se condições semelhantes à literatura verificou-se a confiabilidade do modelo proposto para a fluidodinâmica no interior do leito, através da comparação de resultados experimentais medidos fora do leito com resultados simulados, para a posição de medida. Avaliou-se também a extensão do efeito do tubo vazio sobre o comportamento do escoamento na região de saída do leito, discriminando-se quanto do comportamento do escoamento no interior do leito é observado pela medida realizada fora do mesmo. Observou-se melhores resultados em sistemas com um elevado adimensional D/Dp e baixos valores do número de Reynolds para as simulações do escoamento realizadas na região de saída do leito. Nestes resultados verificaram-se desvios variando entre 2,97% e 30,23% em relação a dados experimentais, para diferentes condições operacionais do sistema. Através da simulação da velocidade central ao longo da posição axial no tubo vazio, foi possível mapear a influencia do tubo vazio sobre o escoamento na região de saída do leito fixo, avaliando a diferença dessa velocidade média central com relação a mesma calculada à saída do leito.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissABM.pdf: 880062 bytes, checksum: d1a79cbba2efb029b1ae14d93882087e (MD5) Previous issue date: 2003-04-24 / Universidade Federal de Sao Carlos / An adequate management of the water supply and sewerage urban systems can reduce several negative impacts. It can also bring positive results to the environment, society and economy. The concept of sustainability tries to incorporate these concerns. In order to be effectively applied it is necessary a change in the perception of the use of water, followed by the adoption of monitoring instruments. In this work, it was attempted to establish specific principles of sustainability which can be applied to the referred systems, according to the generic principles found in the literature. It was also proposed indicators to be used as monitoring instruments. These indicators were established based on a restrict selection assisted by some researchers in this area. Later it was made an enlarged selection from a shared process in the town of Jaboticabal (SP). Finally, the use of the selected indicators made in the town of Jaboticabal, allowed the identification of the problems and then there was the orientation to public policies for this sector. / Uma gestão adequada da água nos sistemas urbanos de abastecimento e esgotamento pode reduzir uma série de impactos negativos, além de trazer resultados positivos para o ambiente, a sociedade e a economia. O conceito de sustentabilidade procura incorporar estas preocupações. Para que ele possa ser efetivamente aplicado, é preciso uma mudança na percepção sobre o uso da água, acompanhada pela adoção de instrumentos de monitoramento. No presente trabalho, procurou-se estabelecer princípios específicos de sustentabilidade que possam ser aplicáveis aos referidos sis temas, de acordo com princípios genéricos presentes na literatura. Ainda foram propostos indicadores a serem utilizados como instrumentos de monitoramento, estabelecidos através de uma escolha restrita, com o auxílio de alguns pesquisadores da área, e num segundo momento, uma escolha ampliada a partir de um processo participativo no município de Jaboticabal (SP). Finalmente, a aplicação dos indicadores selecionados , realizada no município de Jaboticabal, permitiu a identificação dos problemas, e assim, a orientação de políticas públicas para o setor.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3516.pdf: 1760972 bytes, checksum: 4d0f2531bdae61efc9d1492d1c35c56c (MD5) Previous issue date: 2011-03-03 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this present work, an experimental study about simultaneous heat and mass transfer phenomena was carried out during the drying process of citric solid waste in a direct-heat contact semi-pilot rotary dryer, operating with continuous feed of solids. The drying experiments consisted of obtaining humidity and temperature data as function of time for the solid and gaseous phases, evaluating the influence of the operational variables of the process. The material characterization was studied in relation to the apparent and real specific masses, porosity, specific heat and hygroscopicity. The last one was determined by thermodynamic equilibrium conditions and by the thin-layer drying kinetics of the solid waste in a fixed bed dryer. In parallel, a two-phase mathematical model of lumped parameters was developed based on macroscopic balances of mass and energy for the solid and for the drying air. The differential algebraic system was solved numerically using a computer routine developed in MatLab®, where the drying process was simulated taking into consideration the particle residence time distribution inside the dryer. The comparison between the predicted and observed results showed that the model needs some improvement, but permits a preliminary qualitative analysis of the drying process. / No presente trabalho, os fenômenos de transferência de calor e massa existentes no processo de secagem de resíduos cítricos foram estudados experimentalmente em um secador rotativo semi-piloto de contato direto e fluxos concorrentes, operando com alimentação contínua de sólidos. Os experimentos de secagem consistiram na obtenção de dados de umidade e temperatura em função do tempo para as fases sólida e fluida, avaliando a influência das principais variáveis operacionais de processo. A caracterização do material foi estudada em relação às massas específicas aparente e real, porosidade, calor específico e grau higroscópico. Este último, determinado através de condições de equilíbrio termodinâmico e pela cinética de secagem do resíduo em secador de leito fixo e camada delgada. Paralelamente, foi desenvolvido um modelo matemático dinâmico de parâmetros concentrados a duas fases, baseado em balanços macroscópicos de massa e energia para o sólido e para o ar de secagem. O sistema algébrico-diferencial foi resolvido numericamente por uma rotina computacional desenvolvida em linguagem MatLab®, onde o processo de secagem era simulado considerando a distribuição de tempos de residência das partículas no interior do secador. A comparação entre resultados preditos e observados mostrou que o modelo matemático proposto necessita de aprimoramento, mas permite uma análise preliminar qualitativa da operação de secagem.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-07-02T22:06:25Z No. of bitstreams: 1 RenalyDosSantosNeri_DISSERT.pdf: 2881911 bytes, checksum: 90ca65b55d05f94be7a653e8337ad53d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-07-09T12:33:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RenalyDosSantosNeri_DISSERT.pdf: 2881911 bytes, checksum: 90ca65b55d05f94be7a653e8337ad53d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-09T12:33:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenalyDosSantosNeri_DISSERT.pdf: 2881911 bytes, checksum: 90ca65b55d05f94be7a653e8337ad53d (MD5) Previous issue date: 2018-01-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Os impactos da corrosão são frequentes e ocorrem nas mais variadas atividades. Existem diversas formas de combater a corrosão, dentre elas se destaca o uso de microemulsões que vêm sendo alvo de interesse como inibidores de corrosão. Apesar de eficientes no controle da corrosão, alguns inibidores possuem elevado custo, além disso, a grande maioria é tóxica ao meio ambiente, tornando seu uso questionável. De modo à atender a demanda por inibidores de corrosão em aço carbono, este trabalho teve como objetivo a investigação da ação inibitória do óleo das amêndoas e do extrato hidroalcoólico das folhas da espécie vegetal Ouratea Parviflora. O extrato hidroalcoólico foi avaliado de forma livre e em sistema microemulsionado, contendo o óleo das amêndoas em sua composição, utilizando diferentes concentrações, como inibidores de corrosão em meio salino (NaCl 3.5%). Foi utilizado o método eletroquímico de Resistência de Polarização Linear, determinando-se também o comportamento e a isoterma do processo de adsorção metal/inibidor. De acordo com os resultados, as eficiências máximas de inibição foram de 67.70% (12,5 ppm), 77.94% (200 ppm) e 85.66% (200 ppm) para o extrato hidroalcoólico, sistema microemulsionado salino (SME-S) e sistema microemulsionado salino com adição do extrato hidroalcoólico (SME-S-EB), respectivamente. Quanto ao processo de adsorção, os dados experimentais se ajustaram a isoterma de Langmuir. De acordo com os dados calculados de energia livre de Gibbs foi detectada a espontaneidade com que os inibidores utilizados em diferentes condições se adsorveram sobre a superfície do aço carbono. O estudo da obtenção dos inibidores utilizados em diferentes condições sob o viés da sustentabilidade confirmou que estas formulações podem ser consideradas como sustentáveis. Os resultados mostraram que o extrato hidroalcoólico de Ouratea parviflora avaliado de forma livre e em sistema microemulsionado, contendo o óleo das amêndoas da mesma espécie vegetal, podem ser utilizados como fontes alternativas na formulação de inibidores de corrosão. / The impacts of corrosion are frequent and occur in various activities. There are several ways of combating impacts, among them the use of micro-emulsified system have been targeted as corrosion inhibitors. Although they are effective in the corrosion control, some have high cost and are toxic to the environment, making its use questionable. In order to fulfill the growing demand for corrosion inhibitors, the objective of the present work was to perform a research about the inhibitory action of almonds oil and hydro-alcoholic extract from vegetal specie Ouratea parviflora. The extract was evaluated in free formand in a microemulsified system, containing the oil of the almonds in your composition, with different concentrations, regarding the corrosion inhibition efficiency into a saline medium (NaCl 3.5%). Was used the method Linear Polarization Resistance method, also determining the behavior and the isotherm of the metal/inhibitor adsorption process. According to the obtained results, the maximum inhibition efficiencies were observed at 67.70% (12.5 ppm), 77.94% (200 ppm) and 85.66% (200 ppm) to the free hydro-alcoholic extract, saline microemulsified system (SME-S) and saline micro-emulsified system with extract (SME-S-EB), respectively. In addition, all the experimental data from the adsorption process fitted the Langmuir isotherm. According to the data calculated from Gibbs free energy, it was detected a spontaneity of the adsorbent inhibitors used in different conditions on the steel surface. The study of getting of inhibitors used in different conditions under the sustainability bias confirmed that these formulations can be considered as sustainable. The results showed that the hydro-alcoholic extract of Ouratea parviflora evaluated in free form and in a microemulsion system containing the oil of the almonds of the same plant species, can be used as alternative sources in the formulation of corrosion inhibitors.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-06-15T20:46:37Z No. of bitstreams: 1 FedraAlexandraDeSousaVaqueroMaradoFerreira_TESE.pdf: 4010957 bytes, checksum: 9f66f5efca85e13ca42cf4a7787f325f (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-06-18T21:19:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FedraAlexandraDeSousaVaqueroMaradoFerreira_TESE.pdf: 4010957 bytes, checksum: 9f66f5efca85e13ca42cf4a7787f325f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T21:19:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FedraAlexandraDeSousaVaqueroMaradoFerreira_TESE.pdf: 4010957 bytes, checksum: 9f66f5efca85e13ca42cf4a7787f325f (MD5) Previous issue date: 2018-03-05 / As condições extremas de pressão, temperatura e composição de dióxido de carbono presentes nas jazidas do pré-sal são um desafio relacionado à exploração e produção destes reservatórios. A aplicação de dióxido de carbono em composições elevadas, na recuperação terciária de petróleo vem também ganhando expressão e novas pesquisas nesta área fazem-se necessárias para maior conhecimento do processo e condições ideais para a sua injeção. Posto isto, este trabalho visou o estudo do comportamento de fases a altas pressões, de sistemas sintéticos e amostras reais de petróleo. Uma célula de equilíbrio de alta pressão com janela de safira, que permite um intervalo de pressões de 6 a 30 MPa e temperaturas até 393 K, baseada no método sintético visual foi usada para o estudo PVT. Esta célula foi também usada para determinação de dados PVT pelo método sintético não-visual, isto é, determinação da transição de fase através da variação do volume da célula. A pesquisa foi dividida em duas etapas, sendo que na primeira foram estudados sistemas binários (CO2 + ciclohexeno e CO2 + esqualano) com composições em fração molar de CO2 variando entre 0,30 e 0,85, temperaturas de trabalho entre 303 e 393 K e pressões de bolha observadas entre 5,5 e 19,7 MPa e um sistema ternário (CO2 + ciclohexeno + esqualano) representativo de uma amostra de petróleo com composições em fração molar de CO2 variando entre 0,23 e 0,64, fração molar de esqualano entre 0,01 e 0,20, temperaturas entre 303 e 393 K e as pressões de bolha observadas variaram entre 3,2 e 13,0MPa. Na segunda etapa foram caracterizadas e fracionadas duas amostras reais, sendo uma de condensado de gás e outra de petróleo leve e posteriormente usadas no estudo do comportamento de fases. O sistema binário CO2 + condensado de gás foi estudado em frações molares de CO2 variando entre 0,40 e 0,80, temperaturas entre 313 e 393 K e as pressões de bolha observadas variaram entre 6,3 e 14,4 MPa. O sistema binário CO2 + petróleo leve foi estudado em frações molares de CO2 variando entre 0,40 e 0,80, temperaturas entre 303 e 393 K e as pressões de bolha observadas variaram entre 6,2 e 18,0 MPa. A modelagem termodinâmica foi feita aplicando-se a equação de estado cúbica de Soave-Reidlich-Kwong no caso dos sistemas sintéticos, com parâmetros estimados de Mathias e Copeman para a fase de vapor e regra de mistura de Van der Waals 2 e para as amostras reais aplicou-se a equação de estado cúbica de Adachi-Lu-Sugie, com regra de mistura de Van der Waals 1. A modelagem termodinâmica demonstrou um bom ajuste aos dados experimentais com desvios médios inferiores a 3%. / The extreme conditions of pressure, temperature and carbon dioxide composition present in the pre-salt deposits are a challenge related to the exploration and production of these reservoirs. In the context of high compositions of carbon dioxide, in recent years its use in the tertiary recovery of petroleum has been gaining expression and research in this area is necessary for greater knowledge of the process and ideal conditions for its injection. Thus, this work aims the study of the phase behavior at high pressures of synthetic and representative systems of petroleum. A high pressure phase equilibrium cell, that allows a range of pressure between 6 and 30 MPa and temperatures up to 393 K, based on synthetic visual method, was used for the PVT study. This cell was also used for PVT data determination using the non-visual synthetic method, i. e., phase transition determination by volume cell variation. The research was divided in two stages. In the first stage, binary systems (CO2 + cyclohexene and CO2 + squalane) were studied with CO2 molar fraction composition between 0,30 and 0,85, experiment temperatures between 303 and 393 K and bubble pressures observed in a range of 5,5 and 19,7 MPa and a ternary system (CO2 + cyclohexene + squalane) representative of an oil sample were studied with CO2 molar fraction composition between 0,23 and 0,64, squalane molar fraction in a range of 0,01 and 0,20, experiment temperatures between 303 and 393 K and bubble pressures observed in a range of 3,2 and 13,0 MPa. In the second stage two real samples were characterized and fractionated, one being condensate gas and the other being light petroleum and later used in the study of phase behavior. The binary systems: CO2 + condensate gas was studied in CO2 molar fractions between 0,40 and 0,80, range of temperatures of 313 up to 393 K and the bubble pressures ranged between 6,3 and 14,4 MPa. The binary system CO2 + light petroleum was studied in CO2 molar fractions between 0,40 and 0,80, range of temperatures of 313 up to 393 K and the bubble pressures ranged between 6,2 and 18,0 MPa . The thermodynamic modeling was done by applying the cubic state equation of Soave-ReidlichKwong, in the case of synthetic systems, with estimated parameters of Mathias and Copeman for the vapor phase and Van der Waals 2 mixing rule and for the real samples de equation of state of of Adachi-Lu-Sugie, with Van der Waals mixing rule 1 was applied. The thermodynamic modeling showed a good fit to the experimental data with mean deviations of less than 3%.