Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3185.pdf: 3522652 bytes, checksum: 063df10d4f80507d55f3980b84be9243 (MD5) Previous issue date: 2010-03-31 / Universidade Federal de Sao Carlos / Penicillin Acylases are enzymes of great industrial importance, being used mainly for production of 6-aminopenicillanic acid, 6-APA from penicillin G. In the late 90's, its use for synthesis of β-lactam semisynthetic antibiotics began on an industrial scale, an alternative in the context of "green chemistry" to the chemical synthesis of high environmental impact. The aiming thesis was to evaluate the influence of the growth media on the strains of Bacillus megaterium that will be used in the cloning of the gene pac in own B. megaterium, aiming at a larger number of copies of the gene, thus increasing the levels of expression of the enzyme penicillin G Acylase (PGA). It was determined the main metabolites produced by strains ATCC 14945 QB 1551 and PV 361 (the latter given by Professor Patricia Vary, corresponding to the wild QB 1551 with all megaplasmids deleted, which will be cloned with enzyme PGA). Evaluated medium has some influence on the metabolism of the organism, in order to optimize the production of the enzyme in cultures of high cell concentrations. The analysis of experimental data showed the strain PV 361 reached the highest cell concentration 16,6 g / L (dry weight), in fed-batch cultivation with the SNB medium with cheese whey (10,0 g / L), compared with 12,5 g / L without the presence of whey and 9,6 g / L in the LB-B medium. In cultures in SNB medium with whey the concentration of lactic acid reached 22,1 g/L, compared with 13,2 g/L in the absence of whey. However for the LB-B medium, the main product was acetic acid with a concentration of 6,7 g /L. Kinetic parameters were calculated as μmax, Yx/s, during the fed-batch cultivations in a bioreactor in stirred tank and aerated in a bench scale (5 L and 2L). The kinetic model for growth and production of metabolites was defined from the test phase in bioreactor batch. The operation of fed-batch culture and pH control were not effective for improving the production of biomass, because it had a high lactic acid production (up to 8 g / L in phase with the batch means SNB) and acetic acid (above 6 g / L at the end of the batch with LB medium-B), concentrations that led to the inhibition of growth of the microorganism and induced its sporulation, biological phenomenon that once started is difficult to reverse and that hinders the production in high cell density (HCDC). / Penicilinas acilases são enzimas de grande importância industrial, sendo utilizadas principalmente para produção de ácido 6 - aminopenicilânico, 6-APA, a partir de penicilina G. Em fins da década de 90, seu uso para síntese de antibióticos β- lactâmicos semi-sintéticos teve início em nível industrial, como uma alternativa no âmbito da química verde , aos processos químicos de síntese, de alto impacto ambiental. Este mestrado teve por objetivo avaliar meios de crescimento celular para linhagens de Bacillus megaterium que foram usadas na clonagem de seu gene pac no próprio B. megaterium, visando a um maior número de cópias do gene, aumentando assim os níveis de expressão da enzima penicilina G acilase (PGA). Foram determinados os principais metabólitos produzidos pelas linhagens ATCC 14945, QB 1551 e PV 361 (este último cedido pela Profa. Patrícia Vary, correspondendo à linhagem selvagem QB 1551 com todos os megaplasmídeos deletados, na qual será clonada a enzima PGA). Avaliou-se a influência do meio sobre o metabolismo do microrganismo, com o objetivo de otimizar a produção da enzima em cultivos de altas concentrações celulares. A análise dos dados experimentais permitiu identificar que o meio no qual a linhagem PV 361 atingiu a maior concentração celular em cultivos em batelada alimentada foi o SNB com soro de queijo (10,0 g/L ), alcançando concentração celular de 16,6 g/L (massa seca), comparado com os 12,5 g/L sem a presença do soro e 9,60 g/L no meio LB-B. Em cultivos no meio SNB com soro, a concentração de ácido lático atingiu de 22,1 g/L, comparado com 13,2 g/L na ausência do soro. Já para o meio LB-B o produto principal foi o ácido acético com uma concentração de 6,7 g/L. Os parâmetros cinéticos ajustados foram: μmax = 0,285 h-1 e 0,106 h-1 com e sem o soro respectivamente, obtidos utilizando o algoritmo simulated annealing (SA) junto com o algoritmo de Levenberg-Marquardt (LM). Foram calculados parâmetros cinéticos como μmax, Yx/s, na fase de batelada alimentada em cultivos em biorreator tipo tanque agitado e aerado, em escala de bancada (2L e 5 L). O modelo cinético de crescimento e de produção de metabólitos foi definido a partir de ensaios em biorreator na fase batelada. A operação do cultivo em batelada alimentada e o controle de pH não se mostraram efetivos para melhorar a produção da biomassa, pois se teve uma alta produção de ácido lático (acima de 8 g/L na fase batelada com o meio SNB) e acético (acima de 6 g/L ao final da batelada com meio LB-B), concentrações que levaram à inibição do crescimento do microrganismo e induziram sua esporulação, fenômeno biológico que uma vez inciado é de difícil reversão, e que dificulta ainda mas a produção em alta densidade.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3648.pdf: 4034707 bytes, checksum: d61c1d29df91b4f878b199e7de814791 (MD5) Previous issue date: 2011-03-28 / Universidade Federal de Sao Carlos / This work presents a kinetic study of the enzymatic hydrolysis of three cellulosic substrates: filter paper (FP), used as a de-lignified substrate model; sugarcane bagasse (SB) steam exploded; and acid treated SB, the last two treated with 4% NaOH. All SB were chemically characterized. Hydrolysis experiments to study the influence of agitation and substrate concentration were performed in shaker, using Accellerase® 1500, Genencor, at pH 4.8, in 50mM sodium citrate buffer. To verify the substrate concentration effect, cellulose load (weightsubstrate/weighttotal) was 0.5%-13% (for FP) and 0.99%-9.09% (for SB). For FP, the role of the external mass transport resistance was not significant when the agitation speed was in the range 150-300 rpm. It was possible to fit a pseudo-homogeneous Michaelis-Menten model for substrate concentrations up to 13% (w/w). Preliminary tests fitting the model proposed by Chrastil (CHRASTIL J. Enzymic product formation curves with the normal or diffusion limited reaction mechanism and in the presence of substrate receptors, Int. J. Biochem., v. 20, No. 7, p. 683, 1988) indicated that the role of diffusion through the external film was a more relevant feature for steam exploded SB than for FP, at higher concentrations of substrate. It was possible to fit a pseudo-homogeneous model for steam exploded SB, within a range of cellulose concentrations from 0.99% to 3.85% (w/w). Product inhibition had to be considered by the model. For higher loads of steam exploded SB, a modified Michaelis- Menten model, appropriate for heterogeneous systems with high diffusion resistance, was fitted. Finally, for the highly recalcitrant acid treated SB, Chrastil models were fitted. As expected, the complexity of this system regarding to the substrate and to the pool of enzymes acting in synergy, makes difficult the use of one single lumped parameter model for all hydrolysis operation conditions. / Este trabalho apresenta um estudo cinético da hidrólise enzimática de três substratos celulósicos: papel de filtro (PF), usado como um modelo de substrato delignificado; bagaço de cana (BC) explodido a vapor e BC tratado com ácido, os dois últimos tratados com NaOH 4%. Todos os BC foram caracterizados. Experimentos de hidrólise para estudar a influência da agitação e da concentração do substrato foram realizados em shaker, usando Accellerase ® 1500, Genencor, em pH 4,8, em tampão citrato de sódio 50mM. Para verificar o efeito da concentração do substrato, a carga de celulose (m / m) foi de 0,5% -13% (para PF) e 0,99% - 9,09% (para o BC). Para o PF, o papel da resistência externa ao transporte de massa não foi significativo quando a velocidade de agitação foi na faixa de 150-300 rpm, em shaker. Foi possível ajustar um modelo pseudo-homogêneo de Michaelis-Menten para concentrações de substrato até 13% (m / m). Testes preliminares através do ajuste do modelo proposto por Chrastil (CHRASTIL J. Enzymic product formation curves with the normal or diffusion limited reaction mechanism and in the presence of substrate receptors, Int. J. Biochem., v. 20, No. 7, p. 683, 1988) indicaram que o papel da difusão através da película externa era uma característica mais relevante para o BC explodido a vapor que para o PF, em altas concentrações de substrato. Foi possível ajustar um modelo pseudo-homogêneo para o BC explodido a vapor, dentro de uma faixa de concentrações de celulose de 0,99% a 3,85% (m / m). Inibição pelo produto teve de ser considerada pelo modelo. Para cargas maiores de BC explodido a vapor, um modelo modificado de Michaelis-Menten, adequado para sistemas heterogêneos, com alta resistência à difusão, foi ajustado. Finalmente, para BC tratado com ácido (altamente recalcitrante), modelos de Chrastil foram ajustados. Como esperado, a complexidade deste sistema em relação ao substrato para o pool de enzimas agindo em sinergia, torna difícil o uso de um modelo único para todas as condições operacionais de hidrólise.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3706.pdf: 2821060 bytes, checksum: 5975ad59eeeedfbd6e16578292306171 (MD5) Previous issue date: 2011-08-01 / Universidade Federal de Sao Carlos / The objective of this study was to verify the influence of the Si/Al ratio (11.5, 15.0, 25.0, 40.0 and 140.0) in zeolite ZSM-5 in the conversion, activity, selectivity and stability as bifunctional catalysts (Pt/H-ZSM-5) applied to the isomerization reaction of n-hexane. To prepare the bifunctional catalysts, initially the zeolites were submitted, successively, to ion exchange with ammonium cations, ion exchange cations with platinum, calcination and activation process. From the results of the isomerization of n-hexane, it was observed that with the increase of the Si/Al ratio, that is, decreasing the amount of aluminum, there was a reduction in activity and conversion. This is due to decrease the number of acid sites present, responsible to isomerize the carbocation generated in these sites. In contrast, the increase of the Si/Al ratio leads to a better selectivity to the formation of isomers. Among the catalysts, the Pt/H-ZSM-5 (15.0) showed the best result of conversion and activity. In order to compare the Pt/H-ZSM-5 catalysts, the reaction was carried out using the isomerization catalyst Pt/H-Beta (9.0). This catalyst had the best result that all the others, this result may possibly be due to increased acidity of the material and its morphological characteristics, such as type and diameter of pores etc. and/or the crystallite size of zeolites used. / O objetivo deste estudo foi verificar a influência da razão Si/Al (11,5, 15,0, 25,0, 40,0 e 140,0) na zeólita ZSM-5 através da conversão, atividade, seletividade e estabilidade de catalisadores bifuncionais (Pt/H-ZSM-5) aplicados a reação de isomerização do n-hexano. Para preparar os catalisadores bifuncionais, inicialmente as zeólitas foram submetidas, sucessivamente, a troca iônica das zeólitas com cátions amônio, troca iônica com cátions platina, processos de calcinação e ativação. A partir dos resultados da isomerização do nhexano observou que com o aumento da razão Si/Al, isto é, diminuição da quantidade de alumínio, obteve-se uma redução na atividade e conversão. Tal fato se deve a diminuição do número de sítios ácidos presentes, sendo que os mesmos são responsáveis por isomerizar os carbocátions gerados nos sítios. Em contrapartida, o aumento da razão Si/Al acarreta em uma melhor seletividade a formação dos isômeros. Dentre os catalisadores Pt/H-ZSM-5, o catalisador Pt/H-ZSM-5 (15,0) foi o que apresentou melhor resultado de atividade e conversão. A fim de comparar os catalisadores Pt/H-ZSM-5, a reação de isomerização do nhexano foi realizada utilizando o catalisador Pt/H-Beta (9,0). O mesmo obteve melhor resultado que todos os outros, podendo tal resultado ser, possivelmente, devido a maior acidez do material e suas características morfológicas, como tipo e diâmetro de poros etc. e/ou pelo tamanho do cristalito das zeólitas utilizadas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3936.pdf: 2010584 bytes, checksum: 3be708f515e15835c7915065004f5f86 (MD5) Previous issue date: 2011-10-27 / The minimization of emissions of nitrogen oxides (NOx) is a subject of great interest because they cause serious environmental problems affecting human health, flora and fauna. To break down the NOx catalytic reduction of these compounds to N2 has acquired great importance and may occur in the absence or presence of a reducing agent. The selective catalytic reduction using ammonia as a reducing agent (NH3-SCR) has been shown to be one of the most attractive, being used worldwide to control NOx emissions by industries due to its high efficiency, selectivity and low cost. To obtain more efficient catalysts for this reaction, several studies have been developed. In this context, the objective of this work is to prepare, to wet impregnation, catalysts based on vanadium, molybdenum and iron supported on commercial TiO2 and lamellar titanates (TL) with high (A-TL) or low-sodium (B-TL), and apply them to the reduction of NO with NH3.It was also studied the effect of calcination temperature in titanates with low sodium content. Results of XRD and adsorption of N2 measurements confirmed the formation of TL mesoporous structure and high specific surface area. After the addition of metal to TiO2 and TL, it was observed a significant decrease in the values of specific surface areas, attributed to the filling of pores by metal oxides. The RTP-H2 showed lower reducibility of metals supported on the lamellar titanates and commercial TiO2 support. The catalysts supported TL with high sodium content showed lower catalytic activity compared to commercial catalysts . However, the catalysts supported on titanates with low sodium content showed promising results in the conversion of NO to N2. The catalysts Fe2O3/TiO2 Fe2O3/B-TL showed loss of activity in the presence of SO2, which partially regenerates in the absence of the compound. In the presence of water, both catalysts showed a decline in the conversion, With the removal of H2O the Fe2O3/TiO2 showed partial regeneration, while the Fe2O3/B-TL suffered irreversible deactivation. / A minimização das emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) é assunto de alto interesse pois causam graves problemas ambientais afetando a saúde humana, à flora e à fauna. Para abater os NOx, a redução catalítica desses compostos a N2 vem adquirindo grande relevância, podendo ocorrer na ausência ou presença de um agente redutor. A redução catalítica seletiva utilizando amônia como agente redutor (RCS-NH3) tem-se mostrado um dos processos mais atrativos, sendo mundialmente aplicado no controle de emissão do NOx pelas indústrias, devido a sua alta eficiência, seletividade e baixo custo. Para a obtenção de catalisadores mais eficientes para essa reação, diversos estudos tem sido desenvolvidos. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é preparar, via impregnação úmida, catalisadores à base de vanádio, molibdênio e ferro suportados em TiO2 comercial e titanatos lamelares (TL) com alto (A-TL) ou (B-TL) baixo teor de sódio, e aplicá-los na redução de NO com NH3. Foi verificado estudado também o efeito da temperatura de calcinação nos titanatos com baixo teor de sódio. Resultados de DRX e medidas de adsorção de N2 confirmaram a formação de TL de estrutura mesoporosa e de alta área superficial específica. Após a adição dos metais aos suportes TiO2 e TL, foi observada uma queda significativa nos valores das áreas superficiais específicas, atribuída ao preenchimento dos poros pelos óxidos metálicos. O RTP-H2 indicou menor redutibilidade dos metais suportados nos titanatos lamelares frente ao suporte TiO2 comercial. Os catalisadores suportados em TL com alto teor de sódio apresentaram atividade catalítica inferior quando comparados aos catalisadores suportados em TiO2 comercial. No entanto, os catalisadores suportados nos titanatos com baixo teor de sódio apresentaram resultados promissores na conversão do NO a N2. Os catalisadores Fe2O3/TiO2 e Fe2O3/B-TL registraram queda parcial na atividade quando na presença do SO2, que se regenera parcialmente na ausência do composto. Na presença de água, ambos catalisadores apresentaram queda na conversão, sendo que, na retirada deste composto, o Fe2O3/TiO2 apresentou parcial regeneração, ao passo que, o Fe2O3/B-TL, sofreu desativação irreversível.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4315.pdf: 4002019 bytes, checksum: a7b7282115bf939f257fd8a5748b615e (MD5) Previous issue date: 2012-03-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / There are many industries which use powders somewhere in their production process, such as: food, pharmaceuticals, ceramics, cement and fertilizer industries. The knowledge of properties associated with the flowability of these materials is important, since the characteristics of the powders can go through amendments in processing. Thus, the evaluation of indexes of flowability and the identification of main factors which influence the powders flowability play an important role in the operation and design of industrial devices. The objective of this study was to evaluate the flowability properties of organic and inorganic powders, as well as analyze which factors interfered in these properties. The organic materials were represented by whole and skim milk powders, while alumina and ceramic powder were selected for the assessment of inorganic materials. The physical characterizations carried out were: display materials morphology at SEM (Scanning Electron Microscopy), size distribution, particle density, initial moisture content, aerated bulk density and tapped bulk density. The measured materials flowability properties were: angle of internal friction, effective angle of internal friction, angle of wall (galvanized steel) friction and flow index, all of them determined by Jenike's direct shear cell, Hausner ratio obtained from the values of tapped and aerated bulk densities; angle of repose, determined through the dropping of powder in an acrylic surface. In general, the results obtained, considering all methodologies employed for the determination of materials flowability, demonstrated that alumina, ceramic powder and whole milk powder, if compared to skim milk powder, presented lower indexes of flowability. If these materials were stored in silos made of galvanized steel, alumina and ceramic powder flowability would be more difficult than that of skim and whole milk powders. Thus, the results showed that the material physical properties interfere in powders flowability. The skim milk powder flowed more easily than whole milk powder, because higher fat content and smaller average particle size of whole milk powder decreased the flowability of this material in comparison to the skim milk powder. Likewise, despite they have similar composition, alumina presented lower flowability that ceramic powder, because this powder had larger average particle size and the powder presented fewer agglomerated particles. / Existem muitas indústrias que trabalham com pós em alguma parte de seu processo de produção, como: as alimentícias, as farmacêuticas, as cerâmicas, as de cimentos e as de fertilizantes. O conhecimento das propriedades associadas à escoabilidade destes materiais é importante, já que as características dos pós podem sofrer alterações no processamento. Desta forma, a avaliação de índices de escoabilidade e a identificação dos principais fatores que influenciam na escoabilidade de pós são informações que auxiliam as operações industriais e no projeto de equipamentos. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a escoabilidade de pós orgânicos e inorgânicos, analisando quais fatores interferiram nesta propriedade. Os materiais escolhidos para representarem os materiais orgânicos foram os leites em pó integral e desnatado, enquanto que a alumina e o pó cerâmico foram selecionados para a avaliação dos materiais inorgânicos. As caracterizações físicas realizadas foram: visualização da morfologia dos materiais no MEV, distribuição granulométrica, massa específica da partícula, teor de umidade inicial, densidade bulk aerada e densidade bulk compactada. A escoabilidade dos materiais foi determinada pelas medidas de: ângulo de atrito interno, ângulo de atrito interno efetivo, ângulo de atrito com a parede de aço galvanizado e índice de escoamento, todos eles determinados pelo cisalhamento direto nas células de Jenike; índice de Hausner obtidos a partir dos valores das densidades bulk compactada e aerada; ângulo de repouso, determinado através do escoamento do pó em uma superfície de acrílico. De maneira geral, os resultados obtidos, considerando-se todas as metodologias empregadas para a determinação da escoabilidade dos materiais, demonstraram que a alumina, o pó cerâmico e o leite em pó integral, se comparados ao leite em pó desnatado, apresentaram menores índices de escoabilidade. Se esses materiais fossem armazenados em silos feitos de aço galvanizado, o escoamento da alumina e do pó cerâmico seria mais difícil do que os leites em pó desnatado e integral. Assim, os resultados mostraram que as propriedades físicas do material interferem na escoabilidade dos pós. O leite em pó desnatado escoou mais facilmente que o leite em pó integral, pois o maior teor de gordura juntamente com o menor tamanho médio das partículas do leite em pó integral diminuíram a escoabilidade deste material em relação ao leite em pó desnatado. Da mesma forma, apesar das composições similares, a alumina apresentou menor escoabilidade que o pó cerâmico, pois este tinha partículas de maior tamanho médio e menos aglomeradas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4497.pdf: 8936250 bytes, checksum: a23101fb063b44abfcf0e8b680623fc7 (MD5) Previous issue date: 2012-03-26 / The development of the design of chemical processes has received increasing improvement, incorporating sophisticated mathematical models, which allowed better simulation of its real behavior. The distillation column is one of the most widely used separation equipment in the industry and therefore, its perfect working and optimization are economically crucial factors. Thus, the study of the hydrodynamic in distillation column sieve trays has increased over the years with the purpose to optimize the flow patterns, which is of great importance on the mass and energy transfer efficient. Due to the development of powerful computers, advances in numerical methods and improvement in models of multiphase flows, the investigation of complex flow problems is possible. One way to investigate these problems is to use Computational Fluid Dynamics. Thus, in this work we used commercial package CFD software to predict the hydrodynamics in a sieve tray, with the main objective to evaluate the velocity fields and compare them with the experimental work of Solari and Bell (1986). We proposed a two-fluid model with Eulerian-Eulerian framework, three-dimensional (3D), steady-state and the standard k-ε turbulence model for air/water system at 1 atm. The continuity and momentum conservation equations were used to describe the gas and liquid phases. The simulated sieve tray geometry was based on experimental work of Solari e Bell (1986). The simulation domain included the downcomer region. New sieve tray geometry design was proposed to evaluate the hydrodynamics. The results show the velocity profiles, volume fractions and liquid recirculation zones on the sieve tray for several combination of liquid and gas flow rates. The simulation indicated the presence of recirculation and stagnation zones, and it reproduced satisfactorily the results of Solari e Bell (1986) and the new geometry design reduced the liquid recirculation zones on tray. The proposed methodology in this work proved to be appropriate and the Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques presented to be an important tool in the design and optimization of sieve trays. / O desenvolvimento de projetos de processos químicos tem recebido aperfeiçoamento cada vez maior, incorporando modelos matemáticos mais sofisticados, os quais possibilitam uma maior aproximação do seu comportamento real. A coluna de destilação é um dos equipamentos de separação mais empregados na indústria e por isso, o perfeito funcionamento e otimização são fatores economicamente cruciais. Deste modo, o estudo da hidrodinâmica de pratos perfurados em coluna de destilação vem crescendo ao longo dos anos, no intuito de otimizar os fluxos de escoamento, que tem uma grande importância sobre a eficiência na transferência de massa e energia. Com o desenvolvimento de poderosos computadores, avanços em métodos numéricos e aperfeiçoamento em modelos de fluxos multifásicos, é possível a investigação de problemas complexos de escoamentos. Uma das formas de investigar esses problemas é a utilização da Fluidodinâmica Computacional. Assim, neste trabalho foi utilizado um pacote comercial de CFD para prever a hidrodinâmica em um prato perfurado, tendo como objetivo principal avaliar os campos de velocidades e compará-los com o trabalho experimental de Solari e Bell (1986). Foi proposto um modelo de duas equações com abordagem Euleriana-Euleriana, tridimensional (3-D), estado estacionário e o modelo de turbulência k-ε padrão para um sistema ar/água a 1 atm. As equações da continuidade e de conservação de quantidade de movimento foram empregadas no modelo para descrever a fase líquida e a fase vapor. A geometria do prato perfurado foi baseada no trabalho experimental de Solari e Bell (1986), na qual foi incluída a região do downcomer. Uma nova geometria de prato foi proposta para observar a hidrodinâmica. Os resultados mostram os perfis de velocidades, frações volumétricas e zonas de recirculação de líquido no prato perfurado para várias combinações de vazões de líquido e vapor. A simulação indicou a presença de zonas de recirculação e estagnação. A simulação reproduziu satisfatoriamente os resultados experimentais de Solari e Bell (1986) e a nova geometria reduziu as zonas de recirculação de líquido no prato. A metodologia proposta neste trabalho foi adequada e a técnica da Fluidodinâmica Computacional mostrou-se uma ferramenta viável e importante no desenvolvimento e otimização de pratos perfurados.

Submitted by Algacilda Conceição (algacilda@sibi.ufrj.br) on 2018-03-05T19:45:02Z No. of bitstreams: 1 123918.pdf: 1615215 bytes, checksum: 3428626cc6906576150d13facfef73d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T19:45:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 123918.pdf: 1615215 bytes, checksum: 3428626cc6906576150d13facfef73d4 (MD5) Previous issue date: 1968-04-16 / Resolução das equações de movimento e energia, para o escoamento paralelo, radial e em regime permanente, de um fluido Newtoniano, entre os dois discos paralelos. Inicialmente, resolve-se a equação do movimento, obtendo-se uma expressão para a distribuição de velocidades, que é substituída na equação da energia, resultando uma equação diferencial, parcial, linear, de segunda ordem, para a distribuição de temperaturas. A técnica de separação de variáveis fornece uma solução adequada para esta equação, fazendo-a recair em duas equações de derivadas totais. Os valores característicos são então obtidos, aplicando-se as condições de contorno à expressão que fornece a distribuição de temperaturas. Esta expressão possui coeficientes que devem ser determinados utilizando-se propriedades de ortogonalidade das funções. Obtida a expressão para o perfil de temperaturas, são determinados a seguir o fluxo térmico na superfície dos discos e a taxa de transferência de calor entre esta superfície e o fluído.

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:56:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resumo tese.pdf: 15008 bytes, checksum: b3fcb8e618165bdab7dabdeefc264a32 (MD5) Previous issue date: 2014-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of casting waste powder from industry in mortars brings environmental benefits by minimizing the impact caused by the disposal of waste on the environment. Casting exhaust powder is a waste product from the regeneration of sand molds from the core making process sector from a foundry industry located in Joinville/SC. This work aims to propose a formulation method for laying mortars, and wall and ceiling coating mortars incorporating casting waste powder whose use would result in a product with adequate technical performance. The fine aggregates, the casting waste powder and mortars were characterized by standard assays, electron microscopy and X-ray powder diffraction. The laying and coating mortar compositions were based on a system of equations obtained using the mixture design methodology. Through this study, results of experimental character and a method for formulating mortars that can be useful in the construction sector were obtained, thus contributing to a better understanding of the use of casting waste in mortars. / O uso de resíduos de fundição como o pó de exaustão em argamassas traz benefícios ambientais através da minimização do impacto causado pelo descarte do resíduo no meio ambiente. O pó de exaustão de fundição é um resíduo proveniente da regeneração dos moldes de areias do setor de macharia de uma indústria de fundição localizada em Joinville/SC. Este trabalho tem por objetivo propor um método de formulação para argamassas de assentamento e revestimento de paredes e tetos com incorporação de pó de exaustão cuja utilização resulte em um produto com desempenho técnico adequado. Os agregados miúdos, o resíduo pó de exaustão de fundição e as argamassas foram caracterizados por ensaios normalizados, microscopia eletrônica e difração de raios-X. As composições das argamassas em massa foram obtidas através de planejamento de experimentos de delineamento por misturas. A proposta de formulação de argamassas de assentamento e revestimento de paredes e tetos foi baseada na resolução de sistemas de equações obtidas através do modelamento estatístico das propriedades. Por meio deste estudo, foram obtidos resultados de caráter experimental e um método de formulação de argamassas que podem ser úteis ao setor de construção civil, contribuindo desta forma com o melhor entendimento do uso de resíduos de fundição em argamassas.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capa.pdf: 33668 bytes, checksum: d1e9564709d38250640540f84c86c175 (MD5) Previous issue date: 2005-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The recycling of poly(ethylene terephthalate) (PET) can be carried through by different techniques, one of them is the chemical recycling, where new aliphatic-aromatic copolymers are synthesized from melt reaction of the PET post-consumer with aliphatic homopolymers. The aliphatic polyesters, such as the poly(ethylene adipate) (PEA) are biodegradable. The synthesis of aliphatic-aromatic copolymers reveals a good alternative. Varying the composition of each polymer; it can be gotten materials with superior properties to either of the pure components and possibly biodegradable in soil can be obtained. In this work we characterized these aliphatic aromatic copolyesters in different compositions before and after soil biodegradation tests by infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetric (DSC), thermal analysis (TGA), gel permeation chromatography (GPC) and proton nuclear magnetic ressonance spectroscopy 1H NMR. In addition a new methodology for GPC analyses to aliphatic-aromatic copolyesters at room temperature is being proposal. The results of FTIR characterization did not show any alteration in the samples composition before and after 7 months of soil biodegradation. The samples were analyzed by DSC and TGA to evaluate the alterations in the thermal behavior. DSC curves of samples without degradation showed, through the values of Tg, that samples with higher percentage of PEA are more flexible, while those with higher PET content are more rigid. The TGA results showed that the thermal stability of the copolymers increase with the PET content. No changes were observed to material after degradation tests. GPC analysis showed a significative change in Mn and Mw results for PET-co-PEA 50-50, indicating that the copolymer suffered greater degradation in this composition. The new methodology proposal for GPC analyses demonstrated excellent performance in the attainment of the molar mass results for aliphatic-aromatic copolymers The 1H-NMR results showed that the adipate and terephthalate composition from copolymers are different from the copolymers before degradation. / A reciclagem do poli(tereftalato de etileno) (PET) pode ser realizada por diferentes técnicas, uma delas é a reciclagem química, em que podem ser sintetizados novos copolímeros alifático-aromáticos através da reação em massa do PET pós-consumo com homopolímeros alifáticos. A síntese de copolímeros alifático-aromáticos mostra-se como uma boa alternativa, pois variando os teores de cada componente, pode-se obter materiais com propriedades mecânicas e térmicas superiores aos polímeros puros, passíveis de sofrerem biodegradação em solo. Neste trabalho foi realizada a caracterização do copolímero PET-co-PEA, nas diferentes composições obtidas antes e após testes de biodegradação em solo compostado, através das análises de espectroscopia no infravermelho (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), cromatografia de permeação em gel (GPC) e ressonância magnética nuclear de prótons (1H NMR). Também é proposta uma metodologia alternativa para análises de GPC a temperatura ambiente para poliésteres alifático-aromáticos. Os resultados de caracterização por FTIR não mostraram alterações na composição das amostras antes e depois de 7 meses de biodegradação em solo. As amostras foram analisadas por DSC e TGA para avaliar as alterações no comportamento térmico. As curvas de DSC das amostras sem degradação mostraram, através dos valores de Tg, que as amostras com maior porcentagem de PEA são mais flexíveis, enquanto àquelas com maior conteúdo de PET são mais rígidas. As análises de TGA mostraram que a estabilidade térmica dos copolímeros aumenta com o teor de PET. Não se observa alterações antes e após teste de biodegradação nas amostras que apresentam somente um estágio de degradação.Os resultados das análises GPC mostraram uma diferença significativa nos valores de Mn e Mw para a composição de PET-co-PEA 50-50, indicando que foi nesta proporção que o copolímero sofreu maior degradação. A nova metodologia proposta para análises GPC demonstrou ótimo desempenho na obtenção dos resultados de massas molares para os copolímeros alifático-aromáticos. Os resultados de 1H-NMR obtidos mostraram que a composição em adipato e em tereftalato dos copolímeros é diferente daquela dos copolímeros antes da degradação.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAPA-INTRODUCAO.pdf: 471295 bytes, checksum: 99f6fa2d53c1ccb1e2f39b487739efd6 (MD5) Previous issue date: 2011-11-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Recent studies demonstrated that small quantities of nanoparticles, added to a material, are able to modify significantly its properties. In this work was studied the properties of a nanocomposite of epoxy and nanoparticles of alfa alumina or titanium oxide (2,5% wt/wt and 5 wt/wt).The aim here is to determine how much these metallic oxides are able to modify the nanocomposite s properties when compared with the neat resin. For the characterization were applied the following techniques: Fourier Transform Infrared (FTIR), X-ray diffraction, Nanoindentation, Microhardness, Scanning Electron Microscopy (SEM), Thermogravimetry (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Dielectric Strength. The results showed that the dielectric strength, the hardness and the Young´s modulus are significantly modified by the nanoparticles adding. / Recentes pesquisas têm demonstrado que a adição de pequenas quantidades de nanopartículas a uma matriz pode afetar significativamente suas propriedades. Neste trabalho foram estudadas as propriedades de nanocompósitos de matriz epóxi aditivadas com duas concentrações nanopartículas de alumina alfa ou óxido de titânio (2,5% m/m e 5,0%m/m). O objetivo da investigação é determinar o quanto estes óxidos metálicos podem influenciar nas propriedades do nanocompósito quando comparadas com a matriz pura. Para a caracterização foram utilizadas as seguintes técnicas: Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Difratometria de Raio-X, Nanoindentação, Microdureza, Microscopia eletrônica de varredura (MEV), Termogravimetria (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Rigidez Dielétrica. Os resultados indicam que a rigidez dielétrica, a dureza e o módulo de elasticidade sofrem alterações significativas com a adição de nanopartículas.