LIMA, A. A. S. Viabilidade técnico-econômica da produção de biodiesel via rota alcalina e supercrítica baseadas em óleo residual. 2013. 105 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-01-02T14:01:33Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_aaslima.pdf: 1652316 bytes, checksum: 1f3e8d70296d7c862eb50672ff74fdb9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-01-09T13:22:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_aaslima.pdf: 1652316 bytes, checksum: 1f3e8d70296d7c862eb50672ff74fdb9 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-09T13:22:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_aaslima.pdf: 1652316 bytes, checksum: 1f3e8d70296d7c862eb50672ff74fdb9 (MD5) Previous issue date: 2013-02-25 / The simulation of three processes for biodiesel production has been developed: transesterified refined oil (P-01); transesterified residual oil pretreated (P-02) and finally the residual oil supercritical transesterification (P-03 ) from commercial software Hysys ® 7.3, using the NRTL thermodynamic model. The analysis of the total capital invested was performed by individual factors Guthrie and percentage method provided in Peters et al., (1991). The total invested capital obtained by the method of single factor Guthrie was $7, $8.2 and $10 million, for the processes P-01, P-02 and P-03, respectively. In general, the total cost of annual production of biodiesel was performed taking into account the direct production costs, indirect costs, fixed costs, overheads and depreciation. The cost of the plant P-01 was verified for companies that pay the general rate, as well as those that have the social fuel seal, considering the exemption of 69 and 100% of PIS / COFINS. Profitability ratios used to evaluate the processes were the return on investment and payback period of the investment. Indices that take into account the value of money over time as the NPV (net present value) and internal rate of return (IRR) were also used to determine the project economically more profitable. Analysis of economic indicators shows that the supercritical transesterification unit is the most profitable of the three (return on investment of 36%, payback period equal to 1.59 years, NPV of $9.7 million and TIR equal to 33%). The second best investment with a 20% return was seen in the plant P-02. All economic indicator evaluated were negative for the unit P-01. The cost of annual biodiesel production facilities by P-01, P-02 and P-03 were $1.79/kg, $0.9/kg and $0.91/kg respectively. The sensitivity analysis showed that the most influential variables in the composition of investment return are the price of oil, biodiesel and glycerol. Finally, there was the effect of the variation of the acquisition costs of these components (between +50 and -50%), in the economic indicators (ROI, NPV and IRR). / Neste trabalho foi realizada a simulação do processo de produção de biodiesel pelas rotas de transesterificação alcalina convencional para o processamento de óleo refinado (P-01), a transesterificação alcalina com óleo residual a partir da etapa de pré-tratamento do óleo (P-02) e por fim a transesterificação supercrítica do óleo residual (P-03). A simulação do processo das três plantas foi realizada no software comercial ®Hysys 7.3, utilizando o modelo termodinâmico NRTL. A análise do capital total investido foi realizada pelo método dos fatores individuais de Guthrie e o método percentual disposto em Peters et al., (1991). O capital total investido obtido pelo método do fator individual de Guthrie foi 14, 16,4 e 20 milhões de reais, para os processos P-01, P-02 e P-03, respectivamente. Em geral, o custo total de produção anual de biodiesel foi realizado levando em consideração os custos diretos de produção, custo indiretos, custos fixos, despesas gerais e depreciação. A análise de custo da rota P-01 foi verificada para empresas que pagam a taxa geral, bem como as que dispõem do selo social, considerando a isenção de 69 e 100% das contribuições PIS/COFINS. Os índices de rentabilidade utilizados para qualificar os processos foram o retorno do investimento e o período de retorno do investimento. Índices que levam em consideração o valor do dinheiro no tempo como o VPL (valor presente líquido) e a taxa interna de retorno (TIR) também foram utilizados na avaliação comparativa do projeto mais rentável economicamente. A análise dos índices econômicos aponta que a unidade de transesterificação supercrítica é a mais rentável dentre as três (retorno do investimento igual a 36%, período de retorno igual a 1,59 anos, VPL igual a R$ 19,41 milhões de reais e TIR igual a 33%). O segundo melhor investimento, com retorno de 20%, foi verificado para a unidade de transesterificação alcalina com pré-tratamento do óleo residual. Todos os índices financeiros avaliados foram negativos para a unidade de transesterficação alcalina convencional processando óleo virgem. O custo de produção anual do biodiesel pelas rotas P-01, P-02 e P-03 foram 3,58 R$/kg, 1,81 R$/kg e 1,82 R$/kg, respectivamente. A análise de sensibilidade mostrou que as variáveis mais influentes na composição do retorno do investimento são o preço do óleo, biodiesel e do glicerol. Por fim, verificou-se o efeito da variação dos custos de aquisição destes componentes (entre +50 e -50%), nos índices financeiros (retorno do investimento, VPL e TIR).

FARIAS, B. V. de. Avaliação do equilíbrio de adsorção e projeto de condições de separação de praziquantel por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). 2013. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-01T14:44:43Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_bvfarias.pdf: 2250204 bytes, checksum: b95543024ef780f0bc4214a5e0870627 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-04-02T18:34:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_bvfarias.pdf: 2250204 bytes, checksum: b95543024ef780f0bc4214a5e0870627 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-02T18:34:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_bvfarias.pdf: 2250204 bytes, checksum: b95543024ef780f0bc4214a5e0870627 (MD5) Previous issue date: 2013 / Praziquantel is a high spectrum anthelmintic drug used in the treatment of all types of schistosomiasis. In Brazil, the racemic mixture is used on the drug manufacture. It is known that the R-PZQ enantiomeric species is the one which has the anthelmintic effect and a less bitter taste. Thus, the solid formulations based on R-PZQ only, would have half of the dosage and the liquid formulations would have a less bitter taste. To obtain pure enantiomers chiral chromatography is a promising technique which produces high purity enantiomers. In this work the praziquantel enantiomers separation was obtained on a cellulose tris(3-chlorine-4-methyl-phenyl-carbamate) chiral stationary phase (CSP), commercially known as Lux Cellulose-2, by high performance liquid chromatography (HPLC). Experiments with diluted solution (1 g/L) and concentrated solutions (5, 10, 15 and 20 g/L) were carried out. On these experiments the effects of the mobile phase flow rate variation (0,5, 1 e 2 mL/min) and the injection volume (20, 60 e 100µL) have been studied. On these baseline separations were achieved indicating high column efficiency for the required separation. Experiments with 40 g/L PZQ solution and a mobile phase flow rate of 1 mL/min were performed aiming to find conditions on which overlapping peaks occur. The enantiomers were well separated on the tested injection volumes (100, 140 and 180 µL), indicating an overlapping on the injection volume of 250 µL yielding a production of 533 mg per day at the limit of baseline separation. From the results one can predict a nonlinear adsorption equilibrium isotherm behavior. Parameters of the competitive Langmuir isotherm were estimated from experiments in the concentration range 5g/L to 20 g/L by a hybrid method between the retention time method and the inverse method by an analytical solution of the ideal model. These parameters were used on a computer program developed in Fortran® aiming at the prediction of the chromatographic profiles by the Equilibrium Dispersive Model. The profiles obtained from the simulation represent well the experimental data when comparing the front mass retention times of both enantiomers. The estimated parameters were also used on the prediction of the chromatographic profiles obtained for 40 g/L conditions and showed satisfactory results when prediction errors were taken into account. / O praziquantel (PZQ) é um medicamento anti-helmíntico de alto espectro utilizado no tratamento de todos os tipos de esquistossomose. No Brasil a mistura racêmica é utilizada na fabricação do medicamento. Sabe-se que a espécie enantiomérica R-PZQ é a que possui efeito anti-helmíntico e que esta espécie possui sabor menos amargo. Sendo assim formulações baseadas no R-PZQ somente teriam metade da dose necessária da formulação sólida da mistura racêmica e as formulações líquidas teriam sabor menos amargo. Para obtenção de enantiômeros puros a cromatografia quiral é uma técnica promissora por produzir enantiômeros com grau de pureza bastante elevada. Neste trabalho a separação dos enantiômeros do fármaco praziquantel foi realizada em uma fase estacionária quiral (FEQ) celulose tris(3-cloro-4- metilfenilcarbamato), comercialmente conhecida como Lux Celulose-2, por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Ensaios em solução diluída (1 g/L) e soluções concentradas (5, 10, 15 e 20 g/L) foram realizados em laboratório. Em todos estes experimentos foram estudados os efeitos da variação da vazão da fase fluida (0,5, 1 e 2 mL/min) e do volume de injeção (20, 60 e 100µL). Nestes foram alcançadas separações por linha de base indicando alta eficiência da coluna para a separação requerida. Experimentos com solução de PZQ de 40 g/L e com vazão de fase fluida de 1 mL/min foram realizados objetivando encontrar as condições em que ocorreria sobreposição dos picos. Os enantiômeros foram separados satisfatoriamente nos volumes de injeção testados (100, 140 e 180 µL), com indicação de sobreposição no volume injetado de 250 µL obtendo-se uma produção de 533 mg/dia no limite de separação por linha de base. Pelos resultados obtidos pode-se prever um comportamento não linear da isoterma de equilíbrio de adsorção. Foram estimados parâmetros da isoterma de Langmuir competitivo a partir dos experimentos nas concentrações de 5 g/L a 20 g/L por um método híbrido entre o método dos tempos de retenção e o método inverso a partir de uma solução analítica do modelo ideal. Esses parâmetros foram utilizados em um programa computacional desenvolvido no Fortran® objetivando a simulação para predição dos perfis cromatográficos pelo modelo do equilíbrio dispersivo. Os perfis obtidos na simulação representaram bem os dados experimentais quando comparados os tempos de retenção da frente de massa de ambos os enantiômeros. Os parâmetros estimados também foram utilizados na predição dos perfis cromatográficos para as condições de 40 g/L e apresentaram resultados satisfatórios quando os erros de predição foram levados em consideração.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2015-06-02T04:08:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333890.pdf: 1647602 bytes, checksum: d99aaafcf4cf5bdbe16e9adb29e64bdb (MD5) Previous issue date: 2015 / Devido ao aumento da produção do lodo nos últimos anos, e limitações dos meios de descarte deste resíduo, surge a necessidade de encontrar rotas alternativas para sua utilização. Dentre as tecnologias que visam seu aproveitamento energético, destacam-se a combustão, a gaseificação e a pirólise. Entre estas rotas, a pirólise tem recebido maior atenção, devido seu principal produto ser o bio-óleo, que pode ser utilizado na produção de combustíveis líquidos e outros produtos químicos. O objetivo deste trabalho foi estudar a pirólise de um lodo anaeróbio e outro aeróbio, em escala laboratorial, em um reator tubular de quartzo, visando a obtenção de um bio-óleo, no qual os maiores desafios são gerar produtos que sejam atóxicos e de alto poder energético. Análises termogravimétricas foram realizadas previamente para determinação do comportamento térmico das amostras e definição de variáveis da pirólise. As pirólises foram realizadas em reator tubular, na temperatura de 350 e 550 °C, mantendo-se um fluxo constante de 300 mL.min-1 de nitrogênio. As amostras de bio-óleo foram coletadas em cartuchos PUF/XAD-2/PUF, sendo extraídas na sequência com diclorohexano/acetona (1:1, v/v) e analisadas por cromatografia gasosa acoplada a espectroscopia de massas. As amostras gasosas foram coletadas em Tedlar bags e analisadas por cromatografia gasosa (FID/TCD). O char final de cada pirólise foi submetido ao ensaio de análise imediata, e um balanço de massa do processo foi realizado. Na análise dos gases não condensáveis foram encontrados hidrogênio, dióxido de carbono, monóxido de carbono e metano. O resultado da análise do bio-óleo mostrou que pirólises realizadas na temperatura de 350 °C apresentaram alto teor de compostos alifáticos o que torna estas condições interessantes no que diz respeito à produção de combustíveis a partir do bio-óleo. O aumento da temperatura de pirólise apresentou maior teor de compostos voláteis complexos, no entanto, favoreceu a produção de bio-óleo, mostrando a importância da caracterização do bio-óleo para determinar suas melhores aplicações. De forma geral, o processo de pirólise dos lodos sanitários mostrou-se eficiente na formação de bio-óleo, o que é um resultado muito atraente, pois esse produto tem grande valor econômico.<br> / Abstract : Due to increased sludge production in recent years, and limitations of this waste disposal facilities, the need arises to find alternative routes to use. Among the technologies aimed their energy use, combustion, gasification and pyrolysis are used. Among these routes, pyrolysis has received more attention because its main product is bio-oil, which can be used to produce liquid fuels. The objective of this work was to study the pyrolysis of an anaerobic sludge and other aerobic, in laboratory scale, in a tubular reactor of quartz, in order to obtain a bio-oil, in which the major challenges are to generate product that is non-toxic and high energy power. Thermogravimetric analyzes were performed previously to determine the thermal behavior of the samples and definition of variables pyrolysis. The pyrolysis was performed in a tubular reactor, at a temperature of 350 to 550 ° C, maintaining a constant flow rate of 300 ml min-1 of nitrogen. The samples of bio-oil were collected in PUF/ XAD-2 /PUF cartridge being extracted in sequence with dichlorohexane/acetone (1:1, v/v) and analyzed by gas chromatography-mass spectroscopy. The gas samples were collected in Tedlar bags and analyzed by gas chromatography (FID/TCD). The end of each pyrolysis char was submitted to immediate analysis test, and a mass balance of the process was carried out. In the analysis of non-condensable gases were found hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide and methane. The result of the analysis of bio-oil showed that pyrolysis carried out at a temperature of 350 ° C had a high content of aliphatic compounds and lower content of aromatics and PAHs, which makes these more interesting conditions with respect to production of fuel from bio-oil. However, increasing the pyrolysis temperature favors the production of bio-oil, showing the importance of the characterization of the bio-oil applications to determine their best. In general, the pyrolysis process of sanitary sludge proved to be efficient in the formation of bio-oil, which is a very attractive result, since this product has great economic value.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-09-01T04:06:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333789.pdf: 1805641 bytes, checksum: 0d5b67de03ca00a284c6848558c2f717 (MD5) Previous issue date: 2014 / Os materiais ditos inteligentes são materiais funcionais projetados para servir com propósitos específicos de uma forma controlada, como para atuação em ambientes especiais ou de difícil acesso. Entre os materiais funcionais, em específico, a classe dos compostos termocrômicos, permite o desenvolvimento de aplicações para o monitoramento visual da temperatura. Neste trabalho, foi desenvolvido um verniz termocrômico a base de poliuretano acrílico incorporado com a molécula 1,3,3-trimetilidolino-beta-naftoespiropiran (comercialmente denominada de Spyropiran T0423) para o desenvolvimento de um sensor com resposta crômica para indicação de mudança de temperatura aplicado ao monitoramento de temperatura em diversos tipos de processos. Esse verniz foi analisado com e sem a presença dos fotoestabilizantes e antioxidante. As mudanças de temperatura foram monitoradas fazendo alguns estudos iniciais para caracterização deste sensor, sendo realizadas análises de ciclo de resistência térmica, envelhecimento em câmara de intemperismo, salt spray, aderência, fotodegradação, análises térmicas e espectroscopia de infravermelho. As amostras foram analisadas em câmara de intemperismo usando radiação UVA e UVB para monitorar a degradação, foram realizadas análises de reflectância e análises de infravermelho para verificar as possíveis mudanças de coloração. Para monitorar a diferença de coloração foram obtidas imagens da superfície das placas nos tempos de 24, 48 e 72 horas. As análises de intemperismo mostraram total degradação de uma das amostras sem a presença de antioxidante e fotoestabilizante perdendo sua propriedade termocrômica, já a amostra contendo esses aditivos estabilizantes conservou as características termocrômicas do revestimento. As análises de reflectância demonstraram que o revestimento sofre mais amarelamento na ausência de aditivos estabilizantes, por outro lado a análises de infravermelho para os revestimentos sem aditivos demonstrou o desaparecimento de bandas características do isocianato que estavam presentes na composição antes da exposição à luz UVA e UVB. A ausência do grupo isocianato sugere que durante o envelhecimento ocorre a reação de uretanização com a molécula termocrômica, justificando o amarelamento. Foi desenvolvido um software no ambiente LabVIEW para análise das cores aditivas (RGB) correlacionando com a variação de temperatura, aplicado na indústria petroquímica.<br> / Abstract: Smart materials are functional materials designed to serve specific purposes in a controlled manner. Among functional materials, specifically, class of thermochromic compounds are enables to applications in temperature visual monitoring. In this work a thermochromic acrylic polyurethane with trimetilidolino-1,3,3-beta-naftoespiropiran (Spyropiran T0423) was used for developing a new sensor with chromic response in terms of temperature in different types of processes. Thermochromic acrylic polyurethane was analyzed with and without the presence of fotoestabilizers and antioxidant. The temperature were monitored doing some initial studies to characterize this sensor, analysis of thermal cycle resistance, aging chamber weathering, salt spray, adhesion, photodegradation, thermal analysis and infrared spectroscopy was performed. The samples were analyzed using weathering chamber UVA and UVB to monitor degradation, and infrared reflectance analysis were performed to verify the color changes. The difference in color image surface of the plates were analyzed at 24, 48 and 72 hours. The analyzes showed complete weathering degradation of sample without antioxidant and fotoestabilizers losing the thermochromic property, since the sample containing stabilizing additives such retained characteristics of the thermochromic coating. The reflectance analysis showed that the coating undergoes more yellowing in the absence of stabilizing additives, on the other hand the infrared analysis for coatings without additives showed the disappearance of the isocyanate characteristic bands that were present in the composition before exposure to UVA and UVB light. The absence of isocyanate group suggests that during the reaction urethanization with thermochromic molecule occurs, justifying yellowing. LabVIEW software environment for analysis of additive colors (RGB) correlating with temperature variation, applying for a section of pipe typically used in the oil and gas industry was developed.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-29T04:08:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334649.pdf: 1338828 bytes, checksum: 5343f30dafcabdb2bfaf0e85b4d30d8b (MD5) Previous issue date: 2015 / No presente trabalho, foi proposto a síntese de nanopartículas de ferro zero valente nZVI e o uso da carboximetilcelulose na preparação dos compósitos híbridos, CnZVI uma vez que esta tem baixa toxicidade e é ambientalmente benigna, também buscou-se comparar os materiais sintetizados com uma amostra comercialmente disponível. A síntese das nZVI foi realizada pelo método de redução por boroidreto de sódio, com e sem presença de CMC (carboximetilcelulose). Como as nZVI são altamente instáveis, a ausência do contato com o ar atmosférico foi minimizada tanto quanto possível, sendo a lavagem procedida mediante uso de etanol, acetona e água. A caracterização das amostras foi realizada por DRX, Difração a laser, MET e MEV. Os resultados do DRX demonstraram uma estrutura mais cristalina da amostra comercial frente às sintetizadas, enquanto que as nZVI sintetizadas sem CMC mostraram o predomínio de micropartículas, que poderiam estar agregadas. A microscopia indicou semelhança entre a amostra comercial e sintetizada e verificou-se uma melhora na dispersão do material com o uso do surfactante. Os resultados da remediação do 4-clorofenol demonstraram ser um processo lento e com baixa taxa de degradação, porém o compósito CnZVI e a amostra comercial nanofer25S que são sintetizadas com o uso de surfactantes, resultaram em maiores taxas de degradação, 25% e 53% respectivamente possivelmente pela sua melhor dispersão em água. / Abstract : In this paper, the synthesis of zero valent iron nanoparticles nZVI and the use of carboxymethyl cellulose in the preparation of hybrid composites, CnZVI was proposed since it has low toxicity and is environmentally benign, also sought to compare the materials synthesized with a sample commercially available. The synthesis of nZVI was performed by the method of reduction with sodium borohydride, with or without the presence of CMC (carboxymethylcellulose). As nZVI are highly unstable in the absence of contact with the atmospheric air is minimized as much as possible, being preceded by cleaning using ethanol, acetone and water. The characterization of the samples was carried out by XRD, laser diffraction, TEM and SEM. The results of the XRD showed a more crystalline structure of the sample synthesized trade front, while the nZVI synthesized without CMC showed the predominance of microparticles, which could be aggregated. Microscopy showed similarity between the synthesized and commercial sample and there was an improvement in material dispersion using the surfactant. The results of remediation 4-chlorophenol shown to be a slow and low rate of degradation process, but the composite CnZVI and commercial sample nanofer25S that are synthesized with the use of surfactants resulted in increased degradation rates, 25% and 53% respectively possibly for its better dispersion in water.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-13T04:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334822.pdf: 3088729 bytes, checksum: 8d08f12e8d5b1befa7635b23426899b3 (MD5) Previous issue date: 2015 / Filmes biopoliméricos têm contribuído com o setor de embalagens ecológicas e biodegradáveis. Contudo, aqueles de origem proteica são pouco aplicados nessa área devido ao caráter hidrofílico desse material. No presente trabalho, foram produzidos filmes de gelatina suína tipo A, utilizando a enzima transglutaminase (TGase) e radiação ultravioleta (UV) como agentes reticulantes. Um planejamento experimental composto central foi utilizado para determinação dos efeitos da concentração de gelatina, glicerina e enzima sobre a espessura, solubilidade de filmes em meio aquoso, permeabilidade ao vapor de água (PVA), propriedades mecânicas (Módulo de Young, tensão e alongamento) e ângulo de contato. Com base nestes resultados, foram elaborados filmes na condição ótima dos fatores, os quais foram caracterizados pelas mesmas propriedades analisadas no planejamento experimental, como também por análises de infravermelho, térmica e morfológica. Observou-se que a variação das concentrações de TGase foram pouco influentes nas respostas avaliadas. Contudo quando confrontados os filmes com e sem tratamento enzimático, observou-se que as propriedades foram afetadas devido ao tratamento enzimático. O aumento da concentração de gelatina contribuiu para o aumento da espessura, ângulo de contato, Módulo de Young (E0) e Tensão máxima (s). Em contrapartida a adição do plastificante hidrofílico (glicerina) incorreu no aumento da solubilidade, permeabilidade e alongamento (e) dos filmes. A otimização do planejamento resultou num filme composto por 60,0 mg.mL-1 de gelatina, 20,0 mg.mL-1 de glicerina e 4,0 mg.mL-1 de TGase. Foram obtidas as seguintes respostas (com os valores estimados pelo modelo entre parênteses): espessura de 0,086 ± 0,007 mm (0,1025 mm), solubilidade a 25 °C de 39,18 ± 0,69 % (43,09 %), solubilidade a 50 °C de 40,70 ± 0,78 % (48,86 %), PVA de 0,3706 g.mm.m-2.h-1.kPa-1 (0,2948 g.mm.m-2.h-1.kPa-1), E0 de 929,02 ± 189,77 MPa (649,35 MPa), s de 41,14 ± 7,80 MPa (29,2 MPa) eede 14,71 ± 0,75 % (36,1 %). Os filmes tratados com UV por 3 h não apresentaram diferenças significativas, porém a exposição por 8 h demonstrou efeito expressivo na solubilidade a 50 °C e redução de quase 50 % no ângulo de contato. As análises térmicas mostraram que a adição de glicerina reduz estabilidade térmica ao passo que a reticulação enzimática aumenta a estabilidade. As micrografias revelaram que o tratamento simultâneo com TGase e irradiação UV (8 h) conferiu fragilidade ao filme produzido demonstrando efeito degradativo da exposição UV prolongada.<br> / Abstract : Biopolymers films have contributed to the ecological and biodegradable packaging sector. However, those protein products are poorly applied in this area due to the hydrophilic nature of this material. In this study, pigskin type A gelatin films were produced using the enzyme transglu-taminase (TGase) and ultraviolet (UV) as crosslinking agents. Through a central composite design, we determined the effects of concentration of gelatin, glycerin and enzyme in thickness, film solubility in aqueous medium, water vapor permeability (WVP), mechanical properties (Young's Modulus, stress and elongation) and contact angle. Consider-ing the results of the experimental design applied to the desirability function for drafting film with optimum condition of factors, character-ized according to the properties analyzed in experimental design and infrared analysis, thermal and microscopic. It was for experimental de-sign the variation of TGase concentrations were little influential in re-sponses evaluated. However when comparing the film with and without enzyme treatment it was found that the properties have been affected due to enzyme treatment. The increase in the concentration of gelatin contributed to the increased thickness, contact angle, the Young's modu-lus (E0) and stress (s). However the addition of a hydrophilic plasticizer (glycerin) incurred in increased solubility, permeability and elongation (e) of the films. The optimization resulted in a film composed by 60.0 mg.mL-1 of gelatin, 20.0 mg.mL-1 of glycerin and 4.0 mg.mL-1 of TGase. The following results were obtained (the values estimated by the model in brackets): thickness of 0.086 ± 0.007 mm (0.1025 mm) solubility at 25 ° C 39.18 ± 0.69% (43.09%); solubility at 50 ° C 40.70 ± 0.78% (48.86%), PVA 0.3706 g.mm.m-2.h-1.kPa-1 (0.2948 g.mm.m-2.h-1.kPa-1) E0 MPa 929.02 ± 189.77 (649.35 MPa) s of 41.14 ± 7.80 MPa (29.2 MPa) and e 14,71 ± 0.75% (36.1%). The films treated with UV for 3 h showed no significant differences, but the exposure for 8 h showed sig-nificant effect on the solubility at 50 °C and reduce almost in 50 % the contact angle. The thermal analysis showed that addition of glycerin reduces thermal stability while the enzyme and UV (8 h) crosslinking increases. The micrographs revealed that simultaneous treatment with TGase and UV (8 h) gave the fragile film produced showing degradative effects of prolonged UV exposure.

SILVINO, P. F. G. Uso de modelos virtuais para caracterização de carbono ativado. 2014. 66 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-13T18:25:15Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_pfgsilvino.pdf: 3275471 bytes, checksum: 84186ef28421b7218f48e7cf9bc4c360 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-13T18:25:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_pfgsilvino.pdf: 3275471 bytes, checksum: 84186ef28421b7218f48e7cf9bc4c360 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-13T18:25:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_pfgsilvino.pdf: 3275471 bytes, checksum: 84186ef28421b7218f48e7cf9bc4c360 (MD5) Previous issue date: 2014-01-27 / Activated carbons are amorphous materials represented by a pore size distribution (PSD) which usually reproduce the experimental isotherm of N2 at 77 K. Presently, we obtain this distribution using the activated carbon slit-pore model and isotherms calculated by molecular simulation. In this study, we have evaluated the extent to which the use of more realistic activated carbon models influences on the characterization, as well as the possibility of representing the activated carbon by a minimum three-pore PSD. Adsorption isotherms were calculated using the Grand Canonical ensemble within the Monte Carlo method, and compared with experimental isotherms of commercial activated carbons. The deconvolution method with non negative least squares was used to determine the PSDs. We observed that the models containing heterogeneity factors were more accurate than the simplified models, and that activated carbons could be well represented by a minimum three-pore distribution without significant loss of precision. Furthermore, we demonstrated that the minimum PSD could be applied to formulate virtual porous carbon models that are useful in the heterogeneity study. Finally, we propose the use of the minimum PSD to replace the classical calculations of average pore size. / Carbonos ativados são materiais amorfos representados por uma distribuição de tamanho de poros (PSD) que usualmente reproduz a isoterma experimental de N2 a 77 K. Presentemente esta distribuição é obtida com o uso do modelo de carbono ativado de placas paralelas de grafeno e isotermas calculadas por simulação molecular. Neste estudo avaliou-se a influência do uso de modelos de poros de carbono ativado mais realistas sobre a caracterização, bem como a possibilidade de representar o carbono ativado por uma PSD mínima constituída de apenas três poros. Isotermas de adsorção foram calculadas utilizando-se o algoritmo de Monte Carlo no ensemble grande canônico e comparadas com as isotermas experimentais de carbonos ativados comerciais. O método de deconvolução com mínimos quadrados não negativos foi utilizado para determinação das PSDs. Observou-se que modelos contendo fatores de heterogeneidade mostraram-se mais precisos que os modelos simplificados. Notou-se ainda que efetivamente o carbono ativado pode ser representado por uma PSD mínima de três poros sem perda significativa de precisão. Além disso, demonstrou-se que a distribuição mínima pode ser usada para elaborar modelos virtuais de carbono que são úteis no estudo de heterogeneidades. Finalmente propomos o uso da PSD mínima em substituição ao cálculo clássico de tamanho médio de poros.

OLIVEIRA, V. S. Influência do processamento em ultrassom no licopeno e vitamina E e B. 2014. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-25T12:15:51Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_vsoliveira.pdf: 1340677 bytes, checksum: 9dfb03861fe0993cc90ec6e1c4bf8420 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-26T12:56:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_vsoliveira.pdf: 1340677 bytes, checksum: 9dfb03861fe0993cc90ec6e1c4bf8420 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-26T12:56:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_vsoliveira.pdf: 1340677 bytes, checksum: 9dfb03861fe0993cc90ec6e1c4bf8420 (MD5) Previous issue date: 2014-02-02 / Recently, new technologies have been developed by the food industry to ensure process safeness, focusing on the maintenance of their nutritional properties. In this context, the ultrasonic technology has been applied as an alternative in technological processes, since several studies have shown that this technique has a few advantages over the processed product. Thus, the aim of this work was to study the effect of ultrasound on the antioxidant activity of lycopene, vitamin E and some B-vitamins (Thiamin, Niacin and Pantothenic Acid), both in the pure nutrients and in organic matrices, such as tomato (lycopene) and avocado (Vitamin E). They were subjected to the action of a probe sonicator under controlled temperatures of 23, 40 and 60 °C and powers ranging from 100 to 500W. It was observed that when we studied lycopene and vitamins in theirpure forms, some loss of these nutrients were observed for all the studied powers. However, different results were obtained when we studiedthem in organic matrices (fruits). In tomatoes, itwas noted that at lower powers (100 to 300W) there was an abrupt breakdown at some time points. Lycopene degradation through indirect effects can be assigned such as the attack of vitamin C or the loss of the protective effect of the enzymes present in the fruit, which can be inactivated by ultrasound employment. When we analyzed avocado, it was noted that there was a degradation of the vitamin E dispersed in the mediumin the first minutes, as well as after 30 minutes there is a release of this nutrient (which is still connected to the avocado structure). When the systemtemperature increased, there was aneven faster release of the studied component, making this vitamin available. However, it was found that ultrasonic technology it self does not present any influences on the degradation of vitamin studied. In the case of vitamin B complex, the process of sonication did not compromised the vitamins studied in greater values than 30 % of loss, as well as the control sample showed no loss of any of these nutrients in all the conditions studied. However, it was observed, in all the vitamins analyzed, the degradations occurred mostly due to the increase in the temperature introduced in the medium and least by ultrasonic influence. / Recentemente novas tecnologias têm sido desenvolvidas para a indústria de alimentos a fim de que o processo seja seguro e com o foco na manutenção das suas propriedades nutricionais. Assim a tecnologia ultrassônica tem sido aplicada como alternativa nos processos tecnológicos, pois diversos estudos têm demonstrado que esta técnica apresenta vantagens sobre o produto processado como biodisponibilidade, emulsificação de sucos, auxiliares de secagem, entre outras. Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi o estudo do efeito do ultrassom sobre licopeno, vitamina E e algumas vitaminas do complexo B (Tiamina, Niacina e Ácido pantotênico) nestes nutrientes puros como também em matrizes orgânicas como tomate (licopeno) e Abacate (Vitamina E) submetidos a ação de um sonificador de ponteira em temperaturas controladas de 23, 40 e 60°C e em potências variando de 100 a 500W. Foi observado que quando se estudou o licopeno e as vitaminas puras, não houve variação alguma de perda desses nutrientes em todas as potências estudadas, já quando se partiu para o estudo nas matrizes orgânicas (frutos), no tomate, foi notado que em potências menores (100 a 300 W) uma decomposição brusca em alguns tempos estudados. A degradação do licopeno através de efeitos indiretos pode ser atribuído, tais como o ataque de vitamina C ou a perda do efeito de enzimas de proteção de fruta, que podem ser inativados pela aplicação de ultrassom. Já quando analisamos no abacate é notado que nos primeiros minutos há degradação na vitamina E dispersa no meio, como também após 30 minutos há uma liberação deste nutriente (aquela ainda ligada à estrutura do abacate) maior do que a taxa de degradação inicial. Quando se aumentou a temperatura do sistema verificou-se a liberação do componente estudado ainda mais rápido, tornando esta vitamina disponível, porém concluiu-se que a tecnologia ultrassônica em si não possuiu influência na degradação da vitamina estudada. No caso das vitaminas do complexo B o processo de sonificação não comprometeu as vitaminas estudadas em perdas superiores a 30%, bem como a amostra controle de cada não apresentou perdas desses nutrientes em todas as condições estudadas, porém o que observamos no conjunto das vitaminas analisadas é que a degradação que ocorreu veio por conta do aumento de temperatura introduzido ao meio e pouco pela influência ultrassônica.

LIMA, H. L. S. Avaliação do potencial do líquido de sisal e do suco de caju para a produção de celulose bacteriana. 2014. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-25T12:31:16Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_hlslima.pdf: 7664019 bytes, checksum: 9bf55e7c134ce6ca6ab9c79816cf1256 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-26T13:31:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_hlslima.pdf: 7664019 bytes, checksum: 9bf55e7c134ce6ca6ab9c79816cf1256 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-26T13:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_hlslima.pdf: 7664019 bytes, checksum: 9bf55e7c134ce6ca6ab9c79816cf1256 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Bacterial cellulose (BC) is an interesting biomaterial for researchers because it presents structure in nanoscale dimensions, high crystallinity degree, high porosity, biocompatibility, and high technological potential. Alternative carbon sources have been studied to replace traditional synthetic medium as a substrate for BC production, achieving satisfactory results. The aim of this work was to evaluate BC production using agro-industrial sources (sisal juice and cashew apple juice) as substrates in Gluconacetobacter hansenii ATCC 23769 cultivation under static conditions. The effects of sugars concentration, pH, and nitrogen sources supplementation were evaluated on the BC yield production. The efficiency of the BC purification process and the crystallinity degree of BC were also evaluated. The higher yield of BC was obtained after 10 days of cultivation in the medium based on sisal juice with the following parameters: 15 g/L of sugars, pH 5, and nitrogen supplementation with 7.5 g/L of yeast extract. When use cashew apple juice, the higher yield of BC was obtained after 5 days of cultivation in the medium with 50 g/L of sugars. The BC from the sisal juice medium presented similar TG, DSC, XRD, and FTIR characteristics to the BC from the standard medium. Thus, the sisal juice is a suitable substrate for BC production. / A celulose bacteriana (CB) desperta grande interesse por parte dos pesquisadores por apresentar estrutura nanométrica, alto índice de cristalinidade, alta porosidade, biocompatibilidade e elevado potencial tecnológico. Diversas fontes de carbono alternativas têm sido estudadas para a produção de CB obtendo-se resultados satisfatórios quando compara-se com métodos tradicionais que utilizam meio sintéticos. O objetivo do presente trabalho consistiu em avaliar a produção de CB utilizando fontes agroindustriais (líquido de sisal e suco de caju) como substrato, no cultivo de Gluconacetobacter hansenii ATCC 23769 sob condições estáticas. Para tal, avaliou-se o efeito da concentração de açúcares, pH e suplementação do meio com fontes de nitrogênio na produção de CB. Avaliou-se também a eficiência da purificação e o grau de cristalinidade da CB obtida. A maior produção de CB foi obtida após cultivo da bactéria por 10 dias utilizando meio obtido através da diluição do líquido de sisal para 15 g/L de açúcares, com ajuste de pH em 5 e suplementação do meio com 7,5 g/L de extrato de levedura. Para o suco de caju a maior produção obtida foi de 0,34 g/L, após 5 dias de cultivo e com meio ajustado para 50 g/L de açúcares. Quanto às caracterizações térmicas (TGA e DSC), Raio X e FTIR, a CB obtida a partir do líquido do sisal apresenta perfis semelhantes à CB obtida em meio padrão. Conclui-se que o líquido do sisal é o substrato mais promissor para a produção de CB.

SOUZA, N. F. Processos de obtenção de nanocelulose a partir das fibras de prensagem do mesocarpo do dendê. 2014. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-25T13:02:32Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_nfsouza.pdf: 8510660 bytes, checksum: 3a0e44ed252e69d569765cb82a35b597 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-26T14:30:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_nfsouza.pdf: 8510660 bytes, checksum: 3a0e44ed252e69d569765cb82a35b597 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-26T14:30:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_nfsouza.pdf: 8510660 bytes, checksum: 3a0e44ed252e69d569765cb82a35b597 (MD5) Previous issue date: 2014-02-24 / The present study aimed to extract nanocellulose crystalline (NCC) and nanofibrillated (NCF), and recover of lignin from oil palm mesocarpfiber (also known as palm pressed fiber). Initially, the fibers were subjected to pulping acetosolv followed by bleaching with peroxide in basic medium. The crude fiber, bleached and post acetosolv were characterized physically, chemically and morphologically. To obtain the NCC a 23 factorial design was used. NCF was obtained by combinations of the number and size of steps chamber microfluidizer. The nanocelulose obtained by acid hydrolysis (NCC) and microfluidization (NCF) was characterized by X-ray diffraction (XRD), zeta potential and particle size. According to the results, the pre-treatments were efficient, removing a significant amount of amorphous components, promoting a greater exposure of the pulp. The lignin rich fraction, called black liquor, had a yield of 62 % compared to the lignin initially present. Nanocellulose suspensions obtained showed typical gelatinous appearance and zeta potential of -26.6 mV and -40.6 mV, which configures stability.The crystallinity index of cellulose polymorphs I and II for nanocelulose crystal obtained by pre-treatment 1 was 65%, and for the other nanofibrilada nanocrystals obtained from the pre-treatment 2 were crystallinity of 70 and 61%, respectively. The nanostructures obtained still showed good thermal stability, demonstrating a greater microfibrillated nanocelulose to 267 ° C to 250 ° C the crystal. Furthermore, nanostructures were observed with typical cellulose lengths (L) between 172-404 nm and a diameter (D) lying between 5 and 12 nm, which reproduces aspect ratios (L / D) as high as 39. This demonstrates that the nanocelulose produced can be displayed as reinforcement in polymer matrices, among other applications. / O presente trabalho teve por objetivo extrair nanocelulose, cristalina (NCC) e microfibrilada (NCF), e recuperar lignina de fibras da prensagem do mesocarpo do dendê. Inicialmente, as fibras foram submetidas adois tipos de pré-tratamentos (1. mercerização seguida de branqueamento e 2. polpação acetosolv seguida de branqueamento). As fibras brutas, pós acetosolv e branqueadas foram caracterizadas física, química e morfologicamente. Para obtenção da NCC, foi utilizado um planejamento fatorial 23, enquanto a NCF foi obtida por meio de combinações de número de passos e tamanho de câmara do microfluidizador de alta pressão. As nanoceluloses obtidas por hidrólise ácida (NCC) e por microfluidização (NCF) foram caracterizadas por difração de raio X (DRX), potencial zeta e análise termogravimétrica (TGA). De acordo com os resultados, os pré-tratamentos foram eficientes, removendo quantidade significativa de componentes amorfos, promovendo uma maior exposição da celulose e um consequente aumento do índice de cristalinidade. A fração rica em lignina, denominada licor negro, apresentou rendimento de 62% em relação ao conteúdo de lignina inicialmente presente. As suspensões de nanocelulose obtidas apresentaram aspecto gelatinoso típico e potencial zeta variando de -26,6 mV a -40,6 mV, o que configura estabilidade. Os índices de cristalinidade dos polimorfos de celulose I e II, para nanocelulose cristalina obtida através do pré-tratamento 1 foi de 65%, quanto aos outros nanocristais e nanofibrilada obtidas do pré-tratamento 2 apresentaram cristalinidade de 70 e 61%, respectivamente. As nanoestruturas obtidas apresentaram ainda boa estabilidade térmica, demostrando-se maior para a nanocelulose microfibrilada, 267 °C contra 250°C para as cristalinas. Foram observadas, ainda, nanoestruturas de celulose típicas com comprimentos (L) entre 172 nm a 404 nm e diâmetros (D) situados entre de 5 nm e 12 nm, o que reproduziu razões de aspecto (L/D) tão altas quanto 39. Isso demonstra que as nanocelulose produzidas podem ser indicadas como reforço em matrizes poliméricas, dentre outras aplicações.