Este trabalho visa o estudo da viabilidade da redução do uso de água no processo de dessalgação em refinarias de petróleo. Em uma primeira fase, foi necessário o estudo teórico da separação das emulsões água/óleo. Em seguida, foi desenvolvido um modelo matemático baseado nas forças atuantes nas gotas de água, o que possibilitou a determinação do tempo entre as colisões de pares de gotas e o estabelecimento do critério para que ocorra o fenômeno de coalescência. Esse modelo foi empregado em um sistema desenvolvido com base em autômatos celulares, o qual possibilitou o acompanhamento do processo micro e macroscópico, através do cálculo para o conjunto das gotas, e o acompanhamento visual até a separação da fase contínua. Os experimentos de laboratório, para os quais foi usado equipamento ótico para a medição da intensidade de luz transmitida ou espalhada pelas gotas, possibilitaram avaliar a influência da qualidade da água de mistura no tempo de separação das emulsões. Na unidade industrial, foram realizados testes que permitiram analisar o desempenho das dessalgadoras em diferentes situações operacionais. Os resultados obtidos através dos experimentos de laboratório e da simulação usando o modelo matemático desenvolvido mostraram-se compatíveis com os dados obtidos nos testes na unidade industrial. O trabalho mostrou ser possível alterar os esquemas de usos de água nas dessalgadoras, aumentando a taxa de reciclagem e possibilitando a otimização do consumo de água fresca neste processo, o que resultaria em redução substancial no consumo geral de água na refinaria. / The aim of this work is the study of the reduction of water consumption in petroleum desalting processes. The study of the attraction forces acting on the droplets was necessary to know how the emulsion water/oil is separated. A mathematical model based upon these forces was built to calculate the time between each droplets collision and to establish criteria for their coalescence. This model was applied to a system developed based on cellular automata, which allows to follow the process micro and macroscopically. Computations were carried out to the ensemble of droplets and the visual progression, from the start of droplets separation of the continuous phase to the end of the process could be visualized. Laboratory experiments, in which optical equipment was used to measure the light intensity transmitted or scattered by the droplets, allowed to evaluate the influence of the type of mixing water in the separation time of the emulsions. Tests in the industrial unity allowed evaluating the performance of the desalting units at different operating conditions. Conclusions of the laboratory experiments and the results of the mathematical model were compared with results of the industrial tests, showing coherence between them. The work shows that it is possible to simulate the effect of the operating variables and to alter schemes of water use in desalting units, increasing the water recycling rate, allowing optimization of fresh water consumption in this process and reducing the total water consumption in the refinery.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:45:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TATIANA NOGUEIRA DE DEUS.pdf: 2587809 bytes, checksum: 1a6cb4f5d6341f4abf00065b40339a8b (MD5) Previous issue date: 2008-12-15 / Pequi (Caryocar brasiliense Camb.) is a fruit typical of the Brazilian Cerrado. It is used principally in regional cuisine and in different ways. This work had as objective to characterize the oil extracted of pulp and nut in order to use in cosmetic formulations O/W gel emulsions, in a sustainable manner. Samples were obtained in Montes Claros/MG. Pequi oil was extracted from the dried pulp ripeness, as well as the nuts produced as waste of Food Industry. The extraction of lipids was performed by the method of Soxhlet. The oils characterization was performed by Adolfo Lutz Institute standard methods. The identification of fatty acids was performed by gas chromatography. Were manipulated three cosmetic emulsions and characterized by physical-chemical methods and thermal analysis. The results showed that the total level in pulp fat (36.07%) was higher than of nuts (20.10%). Pulp oils and nut showed, respectively, 0.68% and 1.16% moisture, acidity index of 3.17 and 4.94 mg KOH per g; saponification index of 194.3 and 206.10 mg KOH per g, peroxide index of 24.16% and 28.23% and refractive index for 1406 and 1392 at 20ºC. Fatty acid composition in pulp oil and nut showed oleic acid and palmitic acid mostly. The emulsions showed no contamination, had to be bright, with no lumps, homogeneous, thin and not oily. They were stable at 3500rpm for 30 minutes and have not changed for 30 days when exposed to room temperature, exposed to the sun and in the refrigerator. But they changed when exposed in the oven at 40 º C. Thermal Analysis indicated that the emulsion with vitamin E suffers decomposition faster than the emulsion oil pequi. Thus, it does conclude that the oil nut and pulp are suitable for obtaining the cold emulsion, within 30 days. / O pequi (Caryocar brasiliense Camb.) é um fruto típico do Cerrado brasileiro, utilizado na culinária regional e aproveitado de diferentes formas. O objetivo deste trabalho foi extrair e caracterizar o óleo da polpa e amêndoa, a fim de utilizá-lo em formulações cosméticas do tipo óleo/água (O/A), de forma sustentável. As amostras de pequi foram obtidas em Montes Claros/MG. O óleo do pequi foi extraído de polpas liofilizadas no estado maduro, assim como das amêndoas obtidas como resíduo da Indústria Alimentícia. A extração dos lipídeos foi realizada pelo método de Soxhlet. A caracterização dos óleos foi realizada segundo as Normas do Instituto Adolfo Lutz. A identificação dos ácidos graxos foi realizada por Cromatografia Gasosa. Foram manipuladas três emulsões cosméticas, contendo vitamina E, óleo da polpa e óleo da amêndoa do pequi, e caracterizadas por métodos físico-químicos e Análise Térmica. Os resultados mostraram que o teor de lipídeos totais na polpa (36,07%) foi superior ao da amêndoa (20,10%). Os óleos da polpa e amêndoa apresentaram respectivamente: umidade 0,68% e 1,16%; índice de acidez 3,17 e 4,94 mg KOH/g; índice de saponificação 194,3 e 206,10 mg KOH/g; índice de peróxido 24,16% e 28,23% e índice de refração 1,406 e 1,392. Dados da composição em ácidos graxos do óleo da polpa e da amêndoa do pequi mostraram que são constituídos na sua maior parte por ácido oléico e ácido palmítico. As emulsões não apresentaram contaminação microbiológica. Quanto as aspecto, apresentaram-se brilhosas, sem grumos, homogêneas, finas e não oleosas. Foram estáveis a 3500 rpm por 30 minutos e não sofreram alterações durante 30 dias, quando expostas na temperatura ambiente, expostas ao sol e na geladeira. Mas, sofreram alterações quando expostas na estufa a 40ºC. Os resultados de Análise Térmica indicaram que a emulsão com vitamina E sofre decomposição mais rapidamente que as emulsões com óleo do pequi. Desta forma, pode-se concluir que o óleo do pequi, tanto da amêndoa quanto da polpa, são adequados para obtenção de emulsões a frio, no intervalo de 30 dias.

Hidrolipodistrofia ginóide é uma alteração genuína e loco-regional do panículo adiposo subcutâneo determinante do formato corporal característico da mulher. Várias substâncias ativas podem ser empregadas como anticelulíticos, sendo selecionado para esse trabalho a cafeína e o silício orgânico da cafeína (Cafeisilane® C). Foram desenvolvidas formulações cosméticas (9 emulsões empregando como base cera emulsionante não iônica e 3 géis utilizando polímero carboxivinílico e 1 gel a base de hidroxietilcelulose) contendo cafeína 4,0% p/p; cafeína e benzoato de sódio, ambos a 4,0% p/p e Cafeisilane® C 6,0% p/p e, as mesmas foram submetidas ao estudo de estabilidade acelerada nas seguintes condições: 4° C, ciclos alternados gela/degela (-10° C/45° C), 45° C, -10° C, 22° C e luz solar indireta. Das formulações avaliadas foram selecionadas uma emulsão não iônica e um gel de hidroxietilcelulose para o estudo \"in vivo\" em modelo animal, a fim de avaliar a ação lipolítica da cafeína e Cafeisilane® C. Após análise histológica do dorso depilado das ratas de linhagem Wistar, tanto a cafeína como o Cafeisilane® C apresentaram melhor resposta quando incorporados em emulsão não iônica, ocorrendo redução no diâmetro das células adiposas em 17% para a cafeína e 16% para o Cafeisilane® C. Nesta última preparação, também ocorreu redução de 32% no número de células adiposas. Da forma cosmética gel, apenas o que utilizou como base a hidroxietilcelulose com Cafeisilane® C promoveu redução de 26% no número de adipócitos quando comparado com o gel controle. / Gynoid hydrolipodystrophy is a genuine and regional alteration of the hypodermis, a subcutaneous tissue that determines the characteristic format of the female\'s body. Several active substances can be added in anticellulite cosmetics and in this research there were selected caffeine and siloxanetriol alginate caffeine (Cafeisilane® C). There were developed different cosmetic formulations (9 emulsions with nonionic emulsifying wax, 3 gels with carboxyvinilic polymer and 1 gel with hydroxyethyl cellulose) employing caffeine 4,0% w/w; caffeine and sodium benzoate, both 4,0% w/w, and Cafeisilane® C 6,0% w/w. Formulations above were submitted to the stress testing: 4° C, alternate freeze/thaw cycles (-10° C/45° C), 45° C, -10° C, 22° C and indirect sunlight, as the conditions. We selected one nonionic emulsion and the hydroxyethyl cellulose gel for the in vivo study in animal model for the evaluation of the lypolitic activity of caffeine and Cafeisilane® C. After histological analysis of Wistar\'s depilated back (female rats), as much caffeine as Cafeisilane® C resulted better answers when incorporated in nonionic emulsion, with diameter reduction of the fatty cells in 17% for caffeine and 16% for Cafeisilane® C. Within the Cafeisilane® C emulsion, reduction of 32% in the number of fatty cells occurred. Only hydroxyethyl cellulose gel with Cafeisilane® C promoted the reduction of 26% in the adipocytes numbers, when compared with the control gel.

[pt] As dispersões bifásicas (ex. espumas e emulsões), de grande relevância prática na química e na engenharia, são termodinamicamente instáveis devido à diminuição de energia livre no processo de coalescência. Esta limitação é comumente minimizada através de mecanismos de estabilização eletrostática e estérica. Recentemente, há um interesse crescente na estabilização de emulsões e espumas usando partículas sólidas (tipo Pickering), devido à forte adsorção das mesmas nas interfaces para formar uma película sólida. Dependendo do tamanho e do ângulo de contato, a adsorção das partículas pode tornar-se irreversível, melhorando a estabilidade em comparação com sistemas estabilizados por surfactante. Como nanopartículas de molhabilidade intermédia são relativamente raras, o ajuste deste parâmetro é o principal desafio para obter dispersões estáveis. No presente estudo, nanopartículas de sílica (SiNPs) foram modificadas superficialmente com 3-aminopropil trimetoxisilano e hexadeciltrimetoxisilano como agentes sililantes, para se obter três tipos diferentes de nanopartículas híbridas de maior hidrofobicidade, visando a formulação de dispersões bifásicas altamente estáveis usando um método de baixa energia (agitação manual). As SiNPs modificadas foram caracterizadas através de testes qualitativos, infravermelho, analise termogravimétrica, analise elementar e ressonância magnética nuclear de carbono treze e de silício vinte nove no estado sólido para confirmar o enxerto dos grupos funcionais. As propriedades das NPs em relação à sua dispersabilidade e comportamento em interfaces foram avaliadas por espalhamento de luz dinâmica e a tensão superficial crítica de molhabilidade. Finalmente, foram preparadas espumas líquidas e emulsões água-em-óleo (A/O) utilizando as partículas híbridas obtidas e pequenas quantidades de surfactantes, para facilitar o processo de dispersão. Os resultados mostraram que as NPs mais hidrofílicas estabilizam melhor a interface ar/água (espumas), enquanto a estabilização máxima em emulsões é obtida com as NPs mais hidrofóbicas, uma vez que a interação com a fase contínua é otimizada. Além disso, a presença de grupos funcionais na superfície das SiNPs oferece a possibilidade de obter efeitos de sinergia com os surfactantes, controlando a adsorção mista na interface. As aplicações potenciais destes resultados podem abranger diversas áreas, tais como biomedicina, ciência dos materiais, recuperação de petróleo, cosméticos e alimentos. / [en] Biphasic dispersions (e.g. foams and emulsions) are of practical relevance to many chemical and engineering fields. These dispersions are thermodynamically unstable, since their decay results in a decrease of the free energy. Different mechanisms can prevent the coalescence of the dispersion, such as electrostatic and steric stabilization. Recently, there has been an increased interest in the study of stabilization of emulsions and foams using solid particles (Pickering type), since particles can strongly adsorb at interfaces to form a solid film, replacing the incompatible water-oil(ar) interface by the more favorable oil(ar)-particle and particlewater interfaces. Depending on their size and contact angle of selective wetting, particle adsorption can become irreversible, with increased stability of particle-stabilized dispersions compared to surfactant-stabilized systems. Since particles of intermediate wettability by nature are relatively rare, tailoring particle wettability is the major challenge to obtain stable dispersions. In the present study, hybrid silica nanoparticles (SiNPs) were prepared by modification of their surface using 3 aminopropyltrimethoxysilane and hexadecyltrimethoxysilane as silanizing agents, to obtain three different nanoparticles with increased hydrophobicity, aiming to achieve highly stable biphasic dispersions using a low-energy method. The modified SiNPs were characterized using qualitative tests, FTIR, TGA, CHN and NMR (Si) to confirm grafting of functional groups. In addition, nanoparticle properties regarding aqueous dispersions and behavior at interfaces were evaluated by DLS and critical wetting surface tension. Liquid foams and water-in-oil (W/O) emulsions were prepared using the obtained hybrid particles and small amounts of different surfactants, to facilitate the dispersion process. The results showed that while more hydrophilic NPs stabilize better the air/water interface (foams), maximum stabilization in W/O emulsions is achieved with the most hydrophobic NPs, since interaction with continuous phase is optimized. In addition, the presence of different functional groups at the surface of the SiNPs offers the possibility for increased synergy with surfactants, controlling the mixed adsorption at the interface. The potential applications of these results can cover diverse fields such as biomedicine, materials science, oil recovery, cosmetics and food.

La conception de mélanges optimaux est un défi important dans de nombreux secteurs industriels, notamment pour les produits formulés comme les cosmétiques. En raison du grand nombre de combinaisons différentes d'ingrédients et de leurs niveaux d'utilisation, une question cruciale est de savoir comment définir un espace de recherche réduit en utilisant les connaissances disponibles. Pour cela, outre la prise en compte de certaines propriétés physico-chimiques essentielles du produit final, il est d'une importance capitale de tenir compte de la performance du produit telle que perçue par le consommateur final. Ici on a proposé une méthodologie pour trouver un ensemble de formulations plausibles de produits cosmétiques émulsifiés, basée sur une analyse intégrale floue des préférences du consommateur, intégrée à un outil d'optimisation d'entiers mixtes qui intègre des règles heuristiques disponibles et des modèles de propriétés. Deux études de cas d'émulsions cosmétiques ont été présentées pour illustrer la méthodologie. Dans un premier exemple utilisant des après-shampooings, les propriétés rhéologiques, texturales et microstructurales de neuf formulations alternatives, fabriquées en laboratoire, ont été mesurées pour valider la modélisation des produits émulsifiés. Ensuite, deux produits commerciaux de crèmes hydratantes ont été testés pour identifier les attributs les plus pertinents pour les consommateurs, en utilisant des mesures floues. Sur la base de cette évaluation, dix solutions, générées par ordinateur avec des coûts minimaux d'ingrédients ont également été fabriquées et évaluées, ce qui montre que la méthodologie proposée pourrait être bien adaptée pour accélérer les processus de reformulation ou d'étalonnage. En utilisant cette approche, les concepteurs de produits pourraient également estimer la pertinence et les interactions des attributs du consommateur et guider la conception d'autres produits formulés / The design of optimal mixtures is a major challenge in many industrial sectors, especially for formulated products such as cosmetics. Due to the large number of different combinations of ingredients and their quantities, a critical issue is how to define a narrow search space using available knowledge. For this purpose, besides considering some key physicochemical properties of the final product, it is of paramount importance to take into account the performance of the product as perceived by the final consumer. Here, we have proposed a methodology to find a set of plausible formulations for emulsified cosmetic products, based on a fuzzy integral analysis of the consumer preferences and integrated into a mixed-integer optimization tool that incorporates available heuristic rules and property models. Two case studies of cosmetic emulsions were given to illustrate the methodology. In a first example using hair conditioners, the rheological, textural, and microstructural properties of nine alternative formulations manufactured at a lab scale were measured to validate the modelling of emulsified products. Then, two commercial samples of skin moisturizers were tested to identify the most relevant consumer attributes using fuzzy measures. Based on this assessment, ten computer-generated solutions with minimum ingredient costs were also manufactured and evaluated, showing that the proposed methodology could be well adapted to accelerate reformulation or benchmarking processes. Using this approach, product designers could also estimate the relevance and interactions of subjective consumer attributes and guide the design of other formulated products

This thesis presents work on the DNA directed assembly of colloids at liquid and solid interfaces under specifically sculpted attractive interactions via depletion forces and/or magnetic fields. The highly specific and thermally reversible nature of binding between two complementary single strands of DNA allows us to encode binding rules among various (solid or liquid) components of the system. The thesis begins by presenting a new approach for introducing mobile DNA linkers on oil droplets, enabling a reversible adsorption of colloids at the oil/water interface. In comparison to previous cumbersome approaches involving expensive biotinylated lipids, this simple method provides a relatively higher grafting density of DNA anchors at the interface. Further, it is possible to kinetically control the surface coverage of oil droplets with colloidal particles while preserving fully ergodic colloidal dynamics on the droplets. The equilibrium nature of the absorbed colloids is illustrated by exploring the quasi-two-dimensional (2d) phase behaviour under the influence of depletion interactions. Colloids bound to the oil water interface are found to be significantly less diffusive compared to their bulk counterparts. Simulation studies from collaboration reaffirm the experimentally observed phase behaviour and the nature of compositional arrest. Further, some preliminary results on the phase behaviour of binary colloidal mixtures at the oil/water interface are also presented. The last section of this thesis demonstrates an approach for creating novel superstructures of DNA coated colloids (DNAcc) directed via an externally applied magnetic field. Raspberry-like and long coaxial skeletons of smaller colloids around larger superparamagnetic colloidal cores in a two component system are shown. The rigidity of these mesoscopic superstructures is enhanced by adding a suitably functionalized third component. Finally, the thesis concludes by presenting various dimensions that have emerged out of this work and are being currently pursued.

A estimativa das taxas de coalescência em sistemas de fluxo multifásico é um factor chave para prever situações críticas , em que as fases começam a separar . Esta pode ser uma orientação para controlar a estabilidade da emulsão e para impedir a substituição desnecessária em processos em que são usados de óleo / água (O / A) dispersões . Estudos CFD apresentar alternativas atraentes para prever o aumento de tamanho de gota , devido a fenômenos de coalescência nos casos em que as emulsões fluem através de diferentes sistemas de circulação , e estão sujeitas a repentinas expansões e contrações . Neste estudo o comportamento de emulsões sob diferentes condições de fluxo foi investigada por acoplamento em equações de Navier Stokes com modelos de equilíbrio populacional e de gotículas de coalescência. Este estudo analisa os efeitos de coalescência em um sistema de O / A, quando as forças hidrodinâmicas promoverem eventos em que duas gotículas colidem para dar origem a novas gotículas. No estudo, o desempenho dos diferentes modelos de turbulência (K-, k-Q) é comparado a avaliar a sua influência sobre a interacção entre as fases. Diferentes algoritmos para acoplamento pressão-velocidade (PIMPLE, SIMPLEC, PIMPLEC) são avaliados também, uma vez que podem afetar os tempos computacionais e de convergência. O efeito das condições de fluxo e as propriedades de cada fase da distribuição de tamanho das gotículas é estudado para o fluxo de emulsões O / A numa tubagem com súbita alargamento. Os resultados permitem avaliar o efeito de coalescência e modelo de eficiência na média de gotículas de diâmetro Sauter. O desempenho de cada modelo em relação ao tempo computacional e a convergência é também discutida. / The estimation of coalescence rates in multiphase flow systems is a key factor to predict critical situations, in which phases start to separate. This can be a guideline to control emulsion stability and to prevent unnecessary replacement in processes where oil/water (O/W) dispersions are used. CFD studies exhibit attractive alternatives to predict the increase of droplet size due to coalescence phenomena in cases where emulsions flow through different circulation systems, and are subject to sudden expansions and contractions. In this study the behavior of emulsions under different flow conditions was investigated by coupling Navier Stokes equations with population balance and droplet coalescence models. This study analyzes coalescence effects in an O/W system, when hydrodynamic forces promote events in which two droplets collide to give rise to new droplets. In the study, the performance of different turbulence models (k-, k-) is compared by evaluating their influence on the interaction between phases. Different algorithms for pressure-velocity coupling (PIMPLE, SIMPLEC, PIMPLEC) are also evaluated, since they can affect computational times and convergence. The effect of flow conditions and properties of each phase on droplet size distribution is studied for the flow of O/W emulsions in a pipeline with sudden enlargement. The results enable to evaluate the effect of coalescence model and efficiency on the mean Sauter diameter of droplets. The performance of each model with respect to computational time and convergence is also discussed.

Les émulsions laitières sont des systèmes thermodynamiquement instables qui doivent résister aux contraintes technologiques (chauffage, congélation) appliquées lors de leur fabrication ou usage. Les émulsions riches en protéines de lactosérum sont particulièrement sensibles et l’emploi d’additifs alimentaires est un moyen de ralentir leur déstabilisation. Dans l’objectif d’offrir des produits 100 % lait aux consommateurs, concevoir des émulsions, riches en protéines de lactosérum, sans additifs alimentaires et stables aux traitements technologiques, constitue un réel challenge. La stratégie employée dans ce projet de thèse a été de combiner les propriétés des agrégats de protéines de lactosérum et des caséines pour stabiliser des émulsions aux cours des traitements technologiques sur une large gamme de concentration.Des émulsions ont été préparées avec des agrégats de protéines de lactosérum de structure différente et avec différents ratios agrégats/caséines. Quelle que soit leur structure, la présence d’agrégats à la surface des globules gras déstabilise l’émulsion (gélification /séparation de phase) alors que dans la phase dispersante ceux-ci sont stables aux traitements technologiques. A l’inverse, les émulsions dont la surface des globules gras est recouverte de caséines sont très stables aux traitements technologiques. Ainsi, il est possible de moduler la stabilité des émulsions riches en protéines de lactosérum aux cours des traitements technologiques en exploitant les propriétés des agrégats et des caséines et en contrôlant leur répartition entre la surface des glo / Dairy emulsions are thermodynamically unstable systems, which have to be resistant to the technological treatments (heating, freezing/thawing) applied during their manufacture or use. Whey protein-rich emulsions are particularly sensitive to technological treatments and instabilities are currently tackled by the use of non-dairy additives. With aim to offer products that are more natural to consumers (additive-free), the preparation of whey protein-rich emulsions without additive and stable during technological treatments constitutes a major challenge for dairy companies. The strategy adopted during this thesis was to combine the properties of the whey proteins aggregates and caseins in order to stabilize emulsion during technological treatments in a large range of protein concentrationsEmulsions were prepared with various whey protein aggregates and various whey protein aggregates/caseins ratio. Whatever the whey protein aggregates, their presence at the fat droplet surface destabilize the emulsions (gelation/phase separation) whereas they are stable in the continuous phase of the emulsions during technological treatments. In contrast, emulsions are extremely stable during technological treatments when caseins fully cover the fat droplet surface. The results obtained highlighted the possibility of modulating the stability during technological treatments of whey protein-rich emulsions by combining the properties of the whey protein aggregates and the caseins and by controlling their repartition between the fat droplet surface and the continuous phase of the emulsion.

Este trabalho visa o estudo da viabilidade da redução do uso de água no processo de dessalgação em refinarias de petróleo. Em uma primeira fase, foi necessário o estudo teórico da separação das emulsões água/óleo. Em seguida, foi desenvolvido um modelo matemático baseado nas forças atuantes nas gotas de água, o que possibilitou a determinação do tempo entre as colisões de pares de gotas e o estabelecimento do critério para que ocorra o fenômeno de coalescência. Esse modelo foi empregado em um sistema desenvolvido com base em autômatos celulares, o qual possibilitou o acompanhamento do processo micro e macroscópico, através do cálculo para o conjunto das gotas, e o acompanhamento visual até a separação da fase contínua. Os experimentos de laboratório, para os quais foi usado equipamento ótico para a medição da intensidade de luz transmitida ou espalhada pelas gotas, possibilitaram avaliar a influência da qualidade da água de mistura no tempo de separação das emulsões. Na unidade industrial, foram realizados testes que permitiram analisar o desempenho das dessalgadoras em diferentes situações operacionais. Os resultados obtidos através dos experimentos de laboratório e da simulação usando o modelo matemático desenvolvido mostraram-se compatíveis com os dados obtidos nos testes na unidade industrial. O trabalho mostrou ser possível alterar os esquemas de usos de água nas dessalgadoras, aumentando a taxa de reciclagem e possibilitando a otimização do consumo de água fresca neste processo, o que resultaria em redução substancial no consumo geral de água na refinaria. / The aim of this work is the study of the reduction of water consumption in petroleum desalting processes. The study of the attraction forces acting on the droplets was necessary to know how the emulsion water/oil is separated. A mathematical model based upon these forces was built to calculate the time between each droplets collision and to establish criteria for their coalescence. This model was applied to a system developed based on cellular automata, which allows to follow the process micro and macroscopically. Computations were carried out to the ensemble of droplets and the visual progression, from the start of droplets separation of the continuous phase to the end of the process could be visualized. Laboratory experiments, in which optical equipment was used to measure the light intensity transmitted or scattered by the droplets, allowed to evaluate the influence of the type of mixing water in the separation time of the emulsions. Tests in the industrial unity allowed evaluating the performance of the desalting units at different operating conditions. Conclusions of the laboratory experiments and the results of the mathematical model were compared with results of the industrial tests, showing coherence between them. The work shows that it is possible to simulate the effect of the operating variables and to alter schemes of water use in desalting units, increasing the water recycling rate, allowing optimization of fresh water consumption in this process and reducing the total water consumption in the refinery.

Hidrolipodistrofia ginóide é uma alteração genuína e loco-regional do panículo adiposo subcutâneo determinante do formato corporal característico da mulher. Várias substâncias ativas podem ser empregadas como anticelulíticos, sendo selecionado para esse trabalho a cafeína e o silício orgânico da cafeína (Cafeisilane® C). Foram desenvolvidas formulações cosméticas (9 emulsões empregando como base cera emulsionante não iônica e 3 géis utilizando polímero carboxivinílico e 1 gel a base de hidroxietilcelulose) contendo cafeína 4,0% p/p; cafeína e benzoato de sódio, ambos a 4,0% p/p e Cafeisilane® C 6,0% p/p e, as mesmas foram submetidas ao estudo de estabilidade acelerada nas seguintes condições: 4° C, ciclos alternados gela/degela (-10° C/45° C), 45° C, -10° C, 22° C e luz solar indireta. Das formulações avaliadas foram selecionadas uma emulsão não iônica e um gel de hidroxietilcelulose para o estudo \"in vivo\" em modelo animal, a fim de avaliar a ação lipolítica da cafeína e Cafeisilane® C. Após análise histológica do dorso depilado das ratas de linhagem Wistar, tanto a cafeína como o Cafeisilane® C apresentaram melhor resposta quando incorporados em emulsão não iônica, ocorrendo redução no diâmetro das células adiposas em 17% para a cafeína e 16% para o Cafeisilane® C. Nesta última preparação, também ocorreu redução de 32% no número de células adiposas. Da forma cosmética gel, apenas o que utilizou como base a hidroxietilcelulose com Cafeisilane® C promoveu redução de 26% no número de adipócitos quando comparado com o gel controle. / Gynoid hydrolipodystrophy is a genuine and regional alteration of the hypodermis, a subcutaneous tissue that determines the characteristic format of the female\'s body. Several active substances can be added in anticellulite cosmetics and in this research there were selected caffeine and siloxanetriol alginate caffeine (Cafeisilane® C). There were developed different cosmetic formulations (9 emulsions with nonionic emulsifying wax, 3 gels with carboxyvinilic polymer and 1 gel with hydroxyethyl cellulose) employing caffeine 4,0% w/w; caffeine and sodium benzoate, both 4,0% w/w, and Cafeisilane® C 6,0% w/w. Formulations above were submitted to the stress testing: 4° C, alternate freeze/thaw cycles (-10° C/45° C), 45° C, -10° C, 22° C and indirect sunlight, as the conditions. We selected one nonionic emulsion and the hydroxyethyl cellulose gel for the in vivo study in animal model for the evaluation of the lypolitic activity of caffeine and Cafeisilane® C. After histological analysis of Wistar\'s depilated back (female rats), as much caffeine as Cafeisilane® C resulted better answers when incorporated in nonionic emulsion, with diameter reduction of the fatty cells in 17% for caffeine and 16% for Cafeisilane® C. Within the Cafeisilane® C emulsion, reduction of 32% in the number of fatty cells occurred. Only hydroxyethyl cellulose gel with Cafeisilane® C promoted the reduction of 26% in the adipocytes numbers, when compared with the control gel.