Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-16T14:15:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoSinteseZeolitas.pdf: 3802230 bytes, checksum: 169b5f8ec163243c2aa1a769c872ad21 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-10T13:32:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoSinteseZeolitas.pdf: 3802230 bytes, checksum: 169b5f8ec163243c2aa1a769c872ad21 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-10T13:32:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoSinteseZeolitas.pdf: 3802230 bytes, checksum: 169b5f8ec163243c2aa1a769c872ad21 (MD5) Previous issue date: 2013 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Empresas beneficiadoras de caulim geram resíduo caulinítico que é armazenado em lagoas de sedimentação, e ocupam grandes áreas físicas. O´aproveitamento deste resíduo é um fator importante do ponto de vista econômico e ambiental. Aqui é apresentado um estudo da síntese de zeólitas A, X e sodalita utilizando como matéria-prima um resíduo de caulim da Região Amazônica. O resíduo foi pré-tratado para a eliminação de matéria orgânica, cominuído e ativado termicamente a 750 °C por 2 horas. Ensaios de pré-zeolitização foram realizados em várias frações granulométricas do caulim ativado (metacaulim) a fim de se determinar a granulometria de síntese. Após esta etapa, empregou-se comparativamente dois métodos hidrotermais de obtenção de zeólitas: dinâmico e estático. Para a mistura reacional, utilizou-se a relação SiO2/Al2O3 de 2/1 e 3/1 para obtenção das zeólitas. Análises de caracterização por Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectrometria de Fluorescência de Raios-X (FRX) mostraram uma boa formação da fase zeolítica NaA para a razão 2/1, em ambos os métodos de síntese e sem envelhecimento da mistura, e boa formação da fase NaX para a razão 3/1, em síntese estática com envelhecimento de 12 horas. A fase sodalita foi obtida na mesma estequiometria da zeólita NaX, porém empregando síntese estática e sem envelhecimento. / Kaolin processing companies generate kaolinitic residue that is stored in sedimentation ponds, occupying large physical areas. The utilization of these wastes is an important factor in the economic and the environmental terms. Here a study of the synthesis of A, X and sodalite zeolites using as raw material a kaolin waste from the Amazon Region is presented. The waste was pretreated for removal of the organic matter, comminuted and thermally activated at 750 °C for 2 hours. After selecting the optimum particle size for the synthesis by the pré-zeolitização step, two methods were tested to obtain the zeolites: dynamic and static. For the reaction mixture of the synthesis, were worked with the ratios SiO2/Al2O3 of 2/1 and 3/1 to obtain zeolites. Analyses of X-Ray Diffraction (XRD), X-Ray Fluorescence Spectroscopy (XRF) and Scanning Electron Microscopy (SEM) analyzes showed good phase formation for the NaA zeolite to the ratio 2/1, in the both sinthesys methods, dynamic and static, and without aging, and good phase formation for the NaX zeolite to the ratio 3/1, using static synthesis and with 12 hours aging. The sodalite phase was formed in the same stoichiometry of the NaX zeolite, but using static synthesis and without aging.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-17T12:02:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SimulacaoComputacionalAdsorcao.pdf: 2251502 bytes, checksum: 2c1a9d3275c9e5676547c44f854c17fc (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-10T12:32:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SimulacaoComputacionalAdsorcao.pdf: 2251502 bytes, checksum: 2c1a9d3275c9e5676547c44f854c17fc (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-10T12:32:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SimulacaoComputacionalAdsorcao.pdf: 2251502 bytes, checksum: 2c1a9d3275c9e5676547c44f854c17fc (MD5) Previous issue date: 2014 / Os maiores problemas de contaminação de aquíferos e solos são atribuídos aos hidrocarbonetos monoaromáticos, que são os constituintes mais solúveis e mais móveis da fração de algumas substâncias, como por exemplo, da gasolina. Para a remoção destes contaminantes, a adsorção por carvão ativado é o método mais utilizado, pois o carvão apresenta uma habilidade significativa para adsorver componentes orgânicos de baixo peso molecular, como o benzeno, o tolueno e o p-xileno. Neste trabalho, verificou-se a adsorção dos mesmos sobre carvão ativado via simulação computacional. Como base, utilizou-se o modelo postulado de carvão preparado por Bourke et al. (2007). Várias etapas foram concluídas desde os modelos das estruturas do carvão e dos poluentes até as simulações de dinâmica molecular. Para a análise conformacional da estrutura do carvão, foi utilizado o método semi-empírico PM3 e para o processo de dinâmica, o campo de força AMBER FF99SB. A estrutura passou por um aquecimento, à pressão constante, até alcançar uma temperatura final de 298K (25ºC), sendo suas informações coletadas a cada 50ps. Posteriormente, a estrutura foi submetida a equilíbrio de sistema, à temperatura constante de 298K (25ºC), por 500ps para então suas informações serem analisadas. Por fim, o sistema foi então submetido à dinâmica molecular durante 15 ns. Após análise dos resultados, constatou-se que os grupos éter, lactona e carbonila (cetona) presentes na estrutura de carvão ativado conferem caráter ácido à mesma e devido a isto e à sua consequente carga superficial negativa, a adsorção tornou-se viável uma vez que os poluentes apresentavam carga superficial positiva, o que corrobora o entendimento que já se tem a respeito desse tipo de fenômeno. / The greatest problems of groundwater and soil contamination are assigned to monoaromatic hydrocarbons which are the most soluble and the most mobile constituents of the fraction of certain substances, such as gasoline. To remove these contaminants, adsorption by activated carbon is the most widely used method, for it presents a significant ability to adsorb organic low molecular weight components, such as benzene, toluene and p-xylene. In this work, we verified the adsorption on activated carbon thereof via computer simulation. As base, we used the postulated model of charcoal prepared by Bourke et al. (2007). Several steps have been completed since the design of the structures of carbon and pollutants to the molecular dynamics phase. For the conformational analysis of the coal’s structure, it was used the semi-empirical method PM3 and for the molecular dynamics technique, the AMBER force field FF99SB. The structure went through a heating at constant pressure until it reaches a final temperature of 298K (25ºC), being its information collected every 50 ps. Subsequently, the structure was submited to equilibrium system at a constant temperature of 298K (25ºC) for 500ps for its information can be analyzed. Finally, the system was then submited to molecular dynamics during 30ns. After analyzing the results, it was found that the ether, lactone and carbonyl (ketone) groups present in the structure of activated carbon provide to it acid feature and because of this and its consequent negative surface charge, adsorption has become viable once the pollutants had positive surface charge, which supports the view that is already known about this type of phenomenon.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-09-04T12:08:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_RecobrimentoSementesLinhaca.pdf: 5580057 bytes, checksum: 824c6256f52fd49b745d17cc6ce8615d (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-09-04T13:15:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_RecobrimentoSementesLinhaca.pdf: 5580057 bytes, checksum: 824c6256f52fd49b745d17cc6ce8615d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-04T13:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_RecobrimentoSementesLinhaca.pdf: 5580057 bytes, checksum: 824c6256f52fd49b745d17cc6ce8615d (MD5) Previous issue date: 2016-12-14 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Estudou-se a aplicação de amido in natura oriundo de fécula de mandioca (Manihot esculenta Crantz) na obtenção de suspensão biopolimérica para recobrimento de sementes de linhaça (Linum usitatissimum L.), utilizando como equipamento de recobrimento um leito de jorro convencional. Foram analisadas as características físicas e químicas da fécula de mandioca e das sementes, assim como as características fisiológicas das sementes in natura e das recobertas. Realizados testes para obtenção da suspensão biopolimérica incluindo-se testes preliminares de recobrimento por imersão, para avaliar a aceitação da estrutura da semente pela matriz polimérica, embasando-se, paralelamente em dados físicos (ângulo de repouso). Para a execução do processo de recobrimento foram realizados testes para a definição da operação de recobrimento, que incluíram ajustes no sistema operacional, desde o estudo da fluidodinâmica, até o bombeamento da suspensão, para tornar possível definir as condições de operação do leito de jorro. Foram construídas curvas fluidodinâmicas com cargas e pressões de atomização distintas, obtendo os parâmetros fluidodinâmicos ΔPM, ΔPje, ΔPmj e Umj. Dos resultados fluidodinâmicos se determinaram as condições operacionais, para uma carga de 1000 g de sementes, pressão de atomização de 5 psi, distância do bico atomizador de 14 cm acima do leito fixo de sementes e velocidade do ar no intervalo de 1,9 a 1,29Umj. Para analise do processo de recobrimento utilizou-se um planejamento experimental tipo PCCR considerando as variáveis de entrada, temperatura do ar (Tar) e vazão da suspensão (Qs), e as respostas eficiência (η), crescimento da partícula (δ), perda por aderência (Pad), taxa de evaporação do processo (Ėp), germinação (G) e índice de velocidade de germinação (IVG). Para estimar o ponto ótimo desta operação foi aplicada a definição de função desejabilidade, no qual o ponto ótimo gerado para a desejabilidade global foi de 0,9630 com o leito de sementes operando a de 51°C e 12 mL/min, respectivamente. Os resultados obtidos mostram que o processo de recobrimento foi eficiente diante dos valores obtidos para as respostas e, também por manter as qualidades fisiológicas das sementes. Além, de abrir precedentes para aplicação em alimentos já que as sementes recobertas apresentaram atividade de água de 0,34, frente de uma atividade inicial de 0,62 para as sementes in natura. / It was studied application of starch in natura come from manioc starch (Manihot esculenta Crantz) in obtaining a biopolymer suspension in the coating of linseed (Linum usitatissimum L.), using as coating equipment a conventional spouted bed. We analyzed the physical and chemical characteristics of cassava starch and seeds, as well as the physiological characteristics of the seeds in natura and covered. Tests were carried out to obtain the biopolymer suspension including preliminary immersion coating tests, to evaluate the acceptance of the seed structure by the polymer matrix, based on physical data (angle of repose). For the execution of the coating process, tests were performed to define the coating operation, which included adjustments in the operating system from the study of fluid dynamics to the pumping of the suspension to make it possible to define the conditions of operation of the spouted bed. Fluid dynamics curves were constructed with different charges and atomization pressures, obtaining the fluid dynamic parameters ΔPM, ΔPje, ΔPmj and Umj. From the fluid dynamics results, the operating conditions were determined for a load of 1000 g of seeds, spray pressure of 5 psi, distance of the spray nozzle of 14 cm above the fixed seed bed and air velocity in the range of 1,9 to 1,29Umj. To analyze the coating process used an experimental design type PCCR considering the input variables, air temperature (Tar) and flow rate of the suspension (Qs), and efficiency responses (η), growt of the particle (δ), loss grip (Pad), process evaporation rate (Ėp), germination (G) and germination speed index (GSI). To estimate an optimal point of this operation was applied to define desirability function, wherein the generated optimum for the overall desirability was 0.9630 with the seed bed operating at 51 °C and 12 mL/min, respectively. The obtained results show that the coating process was efficient in relation to the values obtained for the responses and also to maintain the physiological qualities of the seeds. In addition, to open precedents for application in foods since the seeds covered had water activity of 0,34, in front of an initial activity of 0,62 for the seeds in natura.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-03T11:41:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ExtracaoEstabilidadeReologia.pdf: 3406990 bytes, checksum: 5b73be7f4f63c8d89933fab26ba6d9f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-07T16:32:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ExtracaoEstabilidadeReologia.pdf: 3406990 bytes, checksum: 5b73be7f4f63c8d89933fab26ba6d9f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:32:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ExtracaoEstabilidadeReologia.pdf: 3406990 bytes, checksum: 5b73be7f4f63c8d89933fab26ba6d9f3 (MD5) Previous issue date: 2015-03-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com o avanço de novas tecnologias o mercado de corantes naturais vem se expandindo com o objetivo de substituir os corantes artificiais utilizados, considerados prejudiciais à saúde. Os corantes naturais a base de frutas, conferem ao produto uma aparência mais natural, ao contrário do que acontece com as tonalidades sintéticas. Nesse contexto, realiza-se a extração do corante de pitaya, contido na polpa do fruto, por imersão em água destilada, em seguida faz-se a caracterização física e físico-química da polpa, o estudo da estabilidade a luz e a temperatura da concentração de betacianina e da cor do corante, quantificando os teores de betacianina por meio de espectrofotometria UV e da cor por colorimetria triestímulo, utilizando o sistema CIE L*a*b*. Avalia-se também o comportamento reológico da polpa da pitaya diluída em água destilada na proporção de 1:1 por meio de modelos matemáticos com auxílio dos programas ReoWin e Statistica® 7.0. Por fim, é feito o estudo da higroscopicidade do corante em pó obtido por liofilização em diferentes concentrações de maltodextrina, analisando também o corante puro, verificando através de curvas de sorção as melhores condições de armazenamento para corante de pitaya. / With the advancement of new technologies the natural dyes market is expanding with the purpose to replace the artificial dyes, harmful to health. Natural dyes from fruit, give the product a more natural appearance, opposed what occur with synthetic tones. In this context, perform out extraction of dragon fruit dye contained in the fruit pulp, by immersion in distilled water, then makes up the physical and physico-chemical characterization of pulp, the study of the stability at light and temperature of concentration from betacyanin and dye color, quantifying the betacyanin content by UV spectrophotometry and color by colorimetric tristimulus using the CIE L * a * b *. Also evaluates up the rheological behavior of pulp pitaya diluted in distilled water at a ratio of 1: 1 by means of mathematical models with the support of ReoWin and Statistica 7.0 program. Finally, the study it’s made a hygroscopicity study obtained by freeze-drying at different concentrations maltodextrin, also analyzing the pure dye by verifying through of sorption curves optimal storage conditions for dragon fruit dye.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-03T11:49:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoExtracaoCobre.pdf: 4145549 bytes, checksum: d9137702f05c8afed33da8cc9dc1a27b (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-07T16:34:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoExtracaoCobre.pdf: 4145549 bytes, checksum: d9137702f05c8afed33da8cc9dc1a27b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:34:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoExtracaoCobre.pdf: 4145549 bytes, checksum: d9137702f05c8afed33da8cc9dc1a27b (MD5) Previous issue date: 2013-12-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / Este trabalho estudou a extração de cobre utilizando contactores com membranas como alternativa ao processo SX convencional. Foram investigados os parâmetros relevantes do processo como, tipo e concentração de extratante, solvente, solução de strip, tempo e pH de operação. Além disso, foi desenvolvido um modelo matemático a partir de um sistema de equações diferenciais parciais resultantes do balanço de massa no sistema de contactor com membranas, utilizando como metodologia de solução a Técnica das Integrais Acopladas (CIEA). Os estudos experimentais realizados neste trabalho mostraram que uso de contactores com membranas na extração líquido-líquido de cobre é uma tecnologia promissora e viável, tendo potencial para substituir o método de extração por solvente por contato direto adotado atualmente obtendo-se 100% de extração de cobre utilizando LIX 84I 20% (v/v) como extratante, querosene como solvente, H2SO4 como solução de strip, em um tempo de operação de 80 minutos. Os resultados obtidos através da modelagem matemática e simulação do problema físico analisado neste trabalho foram comparados com os resultados experimentais e mostram-se satisfatórios, demonstrando a capacidade da CIEA em tratar problemas de transferência de massa em sistema de contactor com membranas. / This paper studied the extraction of copper using membrane contactors as an alternative to conventional SX process. The relevant process parameters as type and concentration of extractant solvent, the strip solution, operating time and pH were investigated. Furthermore, a mathematical model was developed from a system of partial differential equations resulting from the mass balance in the membrane contactor system, using as the solution methodology of Integral Technique Coupled (CIEA). The experimental studies conducted in this study showed that use of membrane contactors in liquid-liquid extraction of copper is a promising and viable technology, with the potential to replace the method of solvent extraction by direct contact adopted currently yielding 100% extraction LIX 84I copper using 20% (v/v) as extractant, kerosene as solvent and H2SO4 strip solution in an operation time of 80 minutes. The results obtained by mathematical modeling and simulation of the physical problem analyzed in this study were compared with experimental results and shown to be satisfactory, demonstrating the ability of CIEA in treating problems of mass transfer in membrane systems with contactor.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-03T12:03:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoTecnicaInfusao.pdf: 13640861 bytes, checksum: 898ed4d7bdb063147a37e3f2a7b5e05c (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-07T16:37:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoTecnicaInfusao.pdf: 13640861 bytes, checksum: 898ed4d7bdb063147a37e3f2a7b5e05c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:37:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoTecnicaInfusao.pdf: 13640861 bytes, checksum: 898ed4d7bdb063147a37e3f2a7b5e05c (MD5) Previous issue date: 2014-03-26 / Neste trabalho foram produzidos compósitos de matriz de poliéster insaturado reforçados por fibras de curauá, juta e palha da costa, dispostas na forma de tecido em estilo plano e fibras alinhadas. Os compósitos foram fabricados pelo processo de infusão de resina, estudando-se os principais parâmetros que influenciam o método de fabricação, como a permeabilidade e porosidade do reforço e arquitetura de infusão. As fibras naturais foram caracterizadas quanto às suas propriedades físicas, morfológicas e mecânicas. Os compósitos reforçados com fibras de curauá foram fabricados utilizando-se as fibras in natura e tratadas em solução alcalina de NaOH em diferentes concentrações. Os compósitos foram caracterizados em ensaios de resistência à tração e impacto, além da determinação de suas propriedades físicas, como massa específica, porosidade e frações volumétricas dos constituintes. Os resultados demostraram que os compósitos que obtiveram melhor desempenho em tração e impacto foram aqueles reforçados com fibras alinhadas de curauá, fabricados sob vácuo de 101,3 kPa. A avaliação da seção transversal dos corpos de prova mostrou que os compósitos podem apresentar saturação parcial dos fios ou fibras de reforço em função do nível de vácuo utilizado, principalmente nos reforços em forma de tecido com diâmetro de fios relativamente maiores. O processo de infusão se mostrou um bom método de fabricação de compósitos reforçados com fibras naturais, pois, além de ser ambientalmente mais favorável por ser um processo de molde fechado, possibilitou a fabricação de produtos com elevado teor de fibra e boas propriedades mecânicas. / In this work were produced unsaturated polyester composites reinforced by fibers of curaua, jute and raffia, arranged in the form of fabric in plan style and aligned fibers. The composites were manufactured by resin infusion process, studying the main parameters that govern the manufacturing method, such as permeability and porosity of the reinforcement and architecture of infusion. Natural fibers were characterized according to their physical, morphological and mechanical properties. The curaua fiber reinforced composites were made using fibers in nature and treated by an alkaline NaOH solution at different concentrations. The composites were characterized in tests of tensile and impact strength, beyond of the determination of their physical properties such as density, porosity and volume fractions of the constituents. The results showed that the composites obtained better performance in tensile and impact were those reinforced with aligned curaua fibers manufactured under vacuum of 101.3 kPa. The evaluation of the cross section of the specimens showed that composites can provide partial saturation of wires or fiber reinforcement due to the vacuum level used mainly in reinforcements in the form of fabric with relatively larger diameter wires. The infusion process proved to be a good method of making composites reinforced with natural fibers, because in addition to being more environmentally friendly because it is a closed mold process, enabled the manufacture of products with high fiber content and good mechanical properties.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-13T14:34:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_TeoriaFuncionalDensidade.pdf: 4709222 bytes, checksum: d3a13a046cbf142b21524b8b31ed5a7d (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-14T16:17:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_TeoriaFuncionalDensidade.pdf: 4709222 bytes, checksum: d3a13a046cbf142b21524b8b31ed5a7d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-14T16:17:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_TeoriaFuncionalDensidade.pdf: 4709222 bytes, checksum: d3a13a046cbf142b21524b8b31ed5a7d (MD5) Previous issue date: 2015-03-10 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nós realizamos um estudo teórico utilizando a Teoria do Funcional de Densidade, com o funcional B3LYP e o conjunto de base 6-311++g(d,p) para calcular propriedades termodinâmicas dos seguintes combustíveis e biocombustíveis: gasolina, etanol e a mistura gasolina-etanol, todos em fase gasosa. As simulações foram efetuadas através dos softwares Gaussian 09W e Hyperchem 7.5 e permitiram a obtenção de propriedades dos combustíveis, as quais, foram calculadas a partir da média ponderada das propriedades de cada um de seus componentes majoritários, considerando as frações mássicas dos componentes de dois tipos de gasolina, um tipo Padrão e outro comercial Regular. As simulações foram realizadas para várias temperaturas na faixa de 0,5K - 1500K e sob a pressão de 1atm, utilizando o Modelo do Contínuo Polarizável para simular sistemas solvatados de cada componente. Foram realizadas simulações de análise conformacional, otimização de geometria molecular e cálculos de frequências Raman e Infravermelho, onde foi possível obter resultados às grandezas físicas associadas à reatividade química e ao poder calorífico dos combustíveis durante a etapa de injeção na câmara de combustão. Também foi possível comprovar e quantificar algumas características importantes dos combustíveis, como por exemplo, o alto potencial antidetonação que o etanol apresenta quando comparado à gasolina, bem como a influência causada pelo etanol quando misturado à gasolina. Estas comparações foram feitas a partir do estudo dos potenciais termodinâmicos (energia interna, entalpia e energia livre de Gibbs) obtidos durante as simulações. Além destas propriedades foram calculas a taxa de variação da energia livre de Gibbs em relação à temperatura, o calor específico a pressão constante e a entropia dos componentes majoritários. Esta metodologia foi reproduzida utilizando os métodos computacionais semi-empíricos PM3 e PM6, com a finalidade de comparar sua precisão e o custo computacional dos mesmos no estudo de combustíveis, aos resultados obtidos a partir do funcional B3LYP. Verificamos que os métodos semi-empiricos apresentam precisão tão boa quanto o funcional B3LYP nos cálculos de propriedades termodinâmicas dos componentes majoritários, porém com um custo computacional significativamente menor, possibilitando que este trabalho se apresente como uma metodologia bastante eficaz para a caracterização termodinâmica de combustíveis e biocombustíveis na fase gasosa quando os mesmos são injetados na câmara de combustão. / We performed a theoretical study using the Density Functional Theory, with the B3LYP functional and the basis set 6-311 ++ g (d,p) to calculate thermodynamic properties of the following fuels and biofuels: gasoline, ethanol and gasoline-ethanol mixture, all in gas phase. The simulations were performed using the Gaussian 09W and Hyperchem 7.5 softwares and allowed obtaining fuel properties, witch, were calculated from the weighted average for the properties to each of its major components, considering the mass fractions of components of two kinds of gasoline, a Standard kind and other commercial Regular. The simulations were performed at various temperatures in the range 0.5K - 1500K and under pressure of 1 atm, using continuous polarizable model to simulate solvated systems with each component. Conformational search, optimization and frequency calculations (Raman and Infrared) were simulated were performed, where, was possible obtain physical quantities associated with the chemical reactivity and the calorific value of the fuel during injection phase in combustion chamber. It was also possible to prove and quantify some relevant characteristics of the fuels, such as, The high antiknock potential of ethanol when it is compared to the gasoline, as well as the influence caused for the ethanol when blended with gasoline. These comparisons were made from the study of thermodynamic potentials (internal energy, enthalpy and Gibbs free energy) obtained during the simulations. In addition to these properties, were calculated the rate-change of Gibbs free energy in relation to temperature, specific heat at constant pressure and entropy of major components. This methodology has been reproduced using the PM3 and PM6 semi-empirical computational methods with the purpose of comparing its accuracy and computational cost to the study fuels, to results obtained from the B3LYP functional. We found that semi-empirical methods can generate results with a good precision for calculations of thermodynamic properties of major components, as such as, functional B3LYP showed, but with a computational cost far lower enabling this work presents itself as a methodology quite effective for the thermodynamic characterization of fuels and biofuels in the gas phase, when they are injected into the combustion chamber.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-13T14:51:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProducaoBiocombustiveisDiferentes.pdf: 5339081 bytes, checksum: b556f39638786ec4b14bc0034d4c5875 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-15T13:04:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProducaoBiocombustiveisDiferentes.pdf: 5339081 bytes, checksum: b556f39638786ec4b14bc0034d4c5875 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T13:04:04Z (GMT). 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Os processos de destilação resultaram na obtenção de frações de hidrocarbonetos nas faixas do querosene, diesel leve e pesado. Os PLO’s juntamente com as frações de diesel verde leve e pesado foram caracterizados de acordo com as especificações estabelecidas pela norma da ANP Nº 65 para óleo diesel S10. As frações de querosene verde foram caracterizadas de acordo com as especificações estabelecidas pela norma da ANP Nº 37 para querosene derivado do petróleo. Os resultados mostraram que os PLO’s apresentaram baixos valores para o índice de acidez, além disso, foi confirmado que a utilização de diferentes percentuais do catalisador carbonato de sódio nas três escalas de produção contribuiu para a obtenção de resultados promissores quanto ao rendimento e as características físico-químicas e composicionais, indicando a eficiência deste catalisador básico. Os resultados também mostraram que as frações de querosene verde, diesel verde leve e pesado apresentaram baixos teores de ácidos graxos livres, rendimentos significativos e características físico-químicas consonantes com as suas respectivas normas. Os experimentos que utilizaram o percentual de 10% de carbonato de sódio como catalisador apresentaram os maiores rendimentos, os menores índices de acidez e os melhores resultados das caracterizações físico-químicas e composicionais entre todos os testes feitos neste estudo. O PLO produzido utilizando o teor de 10% de carbonato de sódio apresentou um total de 78,98% de hidrocarbonetos em sua composição, enquanto o querosene verde obtido após a destilação deste mesmo PLO apresentou um total de 92,64% de hidrocarbonetos em sua composição, estes resultados foram ratificados através de análises como: FT-IR, RMN e GC-MS. / This paper presents the residual fat taken from retaining grease traps as a potential feedstock for the production of alternative and renewable fuels. The residual oil was used as filler in experiments catalytic thermal cracking countertop units, Semi-pilot and pilot. Different levels of sodium carbonate (5%, 10% and 15%) were used as a catalyst in the catalytic thermal craqueamneto experiments. Organic liquids (PLO's) obtained in the cracking experiments were distilled in distillation units in bench and pilot scale. Distillation processes resulted in the development of hydrocarbon fractions in kerosene bands, light and heavy diesel. The PLO's with the green light and heavy diesel fractions were characterized according to the specifications established by the standard of ANP 65 for diesel S10. The green kerosene fractions were characterized according to the specifications established by the standard of ANP 37 for petroleum-based kerosene. The results showed that the PLO's had low values for the acid value, moreover, it was confirmed that the use of different percentages of catalyst ash in the three scales of production contributed to obtaining promising results in terms of yield and physico -chemical and compositional, indicating the efficiency of this basic catalyst. The results also showed that the fractions of green kerosene, heavy and light green diesel had low levels of free fatty acids, significant income and physical and chemical characteristics in line with their respective standards. The experiments using the percentage of 10% sodium carbonate as catalyst showed the highest incomes, lower levels of acidity and the best results of physicochemical and compositional characterization of all the tests in this study. The PLO produced using the level of 10% of sodium carbonate showed a total of 78.98% of hydrocarbons in the composition, while the green kerosene obtained after distillation of the same PLO showed 92.64% total hydrocarbons in its composition, these results were confirmed by analysis as FT-IR, RMN and GC-MS.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-13T15:05:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoAnaliseFluidodinamica.pdf: 3237831 bytes, checksum: 5f045c8c482eb95d5900ad403c2b6fc5 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-15T16:20:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoAnaliseFluidodinamica.pdf: 3237831 bytes, checksum: 5f045c8c482eb95d5900ad403c2b6fc5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T16:20:09Z (GMT). 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Ao avaliar as condições experimentais, foi necessário optar por apenas uma das configurações de leito de jorro, prevalecendo o leito convencional. Em seguida, foi definida uma carga ótima de painço (1700 g) e deu-se prosseguimento à análise da cinética de secagem das sementes em leito de jorro convencional nas temperaturas de 44, 65 e 86°C por 132 min, verificando-se a ausência de taxa de secagem constante, indicando que a secagem foi controlada pelos mecanismos de difusão. O coeficiente de difusão efetivo das sementes de painço correspondeu a valores entre 0,7729x10-11 e 2,3189x10-11 m2/s e o valor de energia de ativação foi quantificado por meio da equação de Arrhenius, correspondendo à 24,86 kJ/mol. Os modelos matemáticos que melhor descreveram a curva de secagem foram Aproximação por Difusão, Page e Midilli et al. Além disso, foi aplicado um planejamento composto central rotacional com o objetivo de avaliar a influência das variáveis independentes tempo (X1) e temperatura (X2) nas respostas razão de umidade (XR), porcentagem de germinação (G) e índice de velocidade de germinação (IVG). As respostas selecionadas são determinantes no controle de qualidade de sementes, como no caso do teor de umidade, o qual deve ser adequado para o armazenamento. As respostas G e IVG são indicações do estado fisiológico da sementes, o que também é importante, de acordo com a finalidade do produto. Por meio das análises estatísticas, para um intervalo de confiança de 95%, verificou-se que XR e IVG sofreram influência apenas de X1, X2 e X22, enquanto G foi estatisticamente influenciado por X2 e X22. Os efeitos, para todas as respostas, foram negativos, indicando que XR e IVG decrescem com o aumento da temperatura e tempo de secagem enquanto G reduz com o aumento da temperatura. Por meio dos resultados estatísticos, foram propostos modelos quadráticos para as respostas analisadas, alcançando-se bons coeficientes de correlação (R2): 0,9632 (XR), 0,8999 (G) e 0,9724 (IVG). Posteriormente, foi determinado o ponto ótimo durante a secagem de sementes de painço em leito de jorro, por meio da Função desejabilidade, o qual foi correspondente a um tempo de secagem de 121 min à uma temperatura de 64°C, obtendo-se sementes com um percentual germinativo de 82,99% ; índice de velocidade de germinação de 29,33 (adimensional) e teor de umidade final igual a 11%. / S. italica seeds were analyzed in chemical, physical and qualitative aspects and then the fluidynamics was evaluated at ambient temperature, for different loads of material in two spouted bed configurations: conical (500, 800, 1100 and 1400 g ) and conventional ( 1300, 1700 and 2100 g). From the experimental data it was found that the particles were suitable for the system used, so the operating parameters of the spouted bed were collected , which were compared with their theoretical values calculated by empirical correlations available in literature. According to experimental conditions, it was necessary to choose only one of the configurations of spouted bed, so it was decided to operate the conventional spouted bed. For the seed drying kinetics only the optimal load (1700g) was utilized and the temperatures used were 44 , 65 and 86 °C, verifying the absence of constant drying rate, indicating that drying was controlled by diffusion mechanisms. The effective moisture diffusivity was estimated, resulting in the range from 0.7729x10-11 to 2.3189x10-11 and the relationship between the temperature and the effective moisture diffusivity was described by Arrhenius equation, providing an activation energy of 24,86 kJ/mol. The mathematical models that best described the drying curve were Diffusion Approximation, Page and Midilli et al. Furthermore, a rotational central composite design was applied with the objective of evaluating the influence of the independent variables time (X1) and temperature (X2) on the responses moisture ratio (XR), germination (G) and speed germination index (SGI) . The chosen answers are necessaries in the seeds quality control, as in the case of the moisture content during the storage. The G and SGI responses are indicative of the physiological state of the seeds, which are also important, in accordance with the purpose of the product. Through statistical analysis, for a confidence interval of 95%, it was found that XR and SGI were influenced only by X1, X2 and X22 , while G was statistically affected by X2 and X22 . The effects for all responses were negative , indicating that SGI and XR decrease with increasing of temperature and drying time. The answer G decreases with increasing of temperature. Quadratic models were proposed by the statistical analyzes, reaching good correlation coefficients (R2); 0.9632 (XR), 0.8998 (G) and 0.9724 (SGI). Then, the optimal value of the foxtail millet drying process was determined, using the concept of Desirability Function, which was corresponding to a drying time of 121 min at a temperature of 64 ° C, getting seeds with 82.99% of germination; speed germination index of 29.33 (dimensionless) and final moisture content of 11%.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-14T11:36:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AdsorcaoCorantesBasicos.pdf: 2584289 bytes, checksum: 618c7ff05778443a0a6684592115a2fa (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-16T12:41:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AdsorcaoCorantesBasicos.pdf: 2584289 bytes, checksum: 618c7ff05778443a0a6684592115a2fa (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T12:41:04Z (GMT). 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As argilas foram caracterizadas por análises química (CTC e densidade de carga Q), físicas (análise granulométrica, superficial - SBET e picnometria a gás), térmicas (ATG e ATD), mineralógica e morfológica (DRX, MEV/EDS e FTIR). Estudos de adsorção foram realizados para investigar a afinidade entre corantes e argilas (testes qualitativos), os efeitos da concentração inicial e pH das soluções de corantes. Os dados de cinética de adsorção foram analisados por modelos teóricos. Os dados de equilíbrio de adsorção foram correlacionados aos modelos de Langmuir e Freundlich. Parâmetros termodinâmicos foram calculados a partir dos dados de equilíbrio, em diferentes temperaturas. Na composição da argila foram identificados os minerais quartzo, caulinita e ilita/muscovita. A concentração de partículas de argila aumentou 100% na A-TRA após a sedimentação. A SBET aumentou de 22,38 m².g-1 (A-BRU) para 33,02 m².g-1 (A-TRA). Diferenças significativas entre os valores de densidade e volume total de poros das amostras de argila não foram observadas. Comparativamente, o valor da CTC da amostra A-TRA aumentou cerca de 300%. As superfícies das argilas são predominantemente negativas, conforme os resultados de densidade de carga (Q). Não houve diferenças significativas entre os resultados das análises térmicas das amostras. A partir dos testes de afinidade de adsorção os corantes mais reativos foram o Amarelo Básico 2 (AMB2) e o Azul Básico 26 (AZB26) e o adsorvente com melhor desempenho foi a argila A-TRA. Os dados de cinética de adsorção foram bem ajustados pelos modelos de pseudos segunda ordem (AMB2/A-TRA) e difusão intrapartícula (A-TRA/AZB26). Os dados de equilíbrio de adsorção foram bem descritos pelos modelos de Langmuir (AMB2/A-TRA) e Freundlich (A-TRA/AZB26). Os parâmetros dos referidos modelos matemáticos mostraram que a adsorção é favorável. As grandezas termodinâmicas indicaram que os processos de adsorção investigados são espontâneos e endotérmicos. / In this work, the adsorption of textile basic dyes by clay was studied in aqueous solutions and batch system. Clay was obtained from Icoaraci, metropolitan region of Belém, Pará (Brazil) and was used without treatment (A-BRU) and treated by sedimentation (A-TRA). The basic dyes studies were: Basic Yellow 28, Basic Blue 26 (Blue Victory), Basic Yellow 02 (Auramine), Basic Red 01 (Rhodamine 6G) and Basic Orange 02. The clays were characterized by chemical (CTC and charge density), physical (particle size analysis, SBET and He picnometry), thermal (ATG and DTA), mineralogical and morphological analyses (XRD, SEM/EDS and FTIR). Adsorption experiments were carried out to investigate affinity between dyes and clays (qualitative test), initial concentration and pH effects of the dye solutions. The adsorption kinetics data were analyzed by theoretical models. The adsorption equilibrium data were fitted by Langmuir and Freundlich models. The thermodynamic parameters were calculated from adsorption equilibrium data at different temperatures. The concentration of clay particles in the A-TRA increased 100% after sedimentation. In the clay composition minerals as quartzo, kaolinite and illite /muscovite were identified. The SBET increased from the 22.38 m².g-1 (A-BRU) to 33.02 m².g-1 (A-TRA). Significant differences between the values of density and total pore volume of the clays were not observed. Comparatively, the CTC value of the A-TRA increased 300%. The clay surfaces are predominantly negatives, according to the charge density results (Q). There were no significant differences between the thermal analysis results of the samples. From the adsorption affinity tests the more reactive dyes were the Basic Yellow 2 (BY2) and Basic Blue 26 (BB26) and the adsorbent with improved performance was A-TRA. The adsorption kinetics data were well fitted by pseudo-second order (BY2/A-TRA) and intraparticle diffusion models (A-TRA/BB26). The adsorption equilibrium data were well fitted by Langmuir (BY2/A-TRA) and Freundlich (A-TRA/BB26) models. The parameters of the mathematic models indicated that the adsorption is favorable. The thermodynamic parameters showed that the adsorption processes investigated are spontaneous and endothermic.