Orientador: Edison Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:43:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_ElizabethBorges_M.pdf: 3383889 bytes, checksum: 195b5562dbb01c1feb34750510101917 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: A avaliação dos processos de degradação de polímeros em condições de serviço pode ser similada por envelhecimento natural ou artificial acelerado em laboratório. O sistema em estudo (LMPI-3/2) provém de uma formulação desenvolvida na UNICAMP, em trabalho conjunto com o CPqD-TELEBRÁS. Este material é um composto curável com UV, constituído basicamente dos oligômeros epóxi acrilatado e uretano acrilatado, de monômero reativo e fotoiniciador. Trabalhou-se também com duas resinas comerciais denominadas Nacional (CN) e Importada (CI). Afim de acompanhar o processo degradativo em curto espaço de tempo, e pelo material em questão ser utilizado continuamente em cabos isolados da radiação solar, optou-se por similar o envelhecimento de filmes e fibras revestidas através de exposições isotérmicas à altas temperaturas. Uma importante característica da fibra de vidro é a sua tendência a enfraquecer sob influência combinada de vapor d¿água e carga aplicada. Assim, em paralelo, tentou-se avaliar o efeito da umidade à partir do condicionamento em água do filme e da fibra revestida, e ensaios de absorção de água em filmes. A degradação dos materiais foi monitorada a partir de testes mecânicos. Os dados obtidos de filmes foram tratados segundo modelagem de Arrhenius para previsão do tempo de vida útil do polímero... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Accelerated aging conditions were used to evaluate polymer degradation process in laboratory. The material in study is used isolated of the U.V. radiation component of sunlight. Aging was simulated under diferents temperatures, isothermally. The resin named LMPI 3/2 was developed on a previous work between UNICAMP and CPqD / Telebrás. The U.V. curable acrylic resin consisted of epoxy acrylate and urethane acrylate oligomers, reactive monomer, photoinitiator and inhibitor. Simultaneously, were investigated two commercials resins named CN and CI. Considering that the resins were used as optical fibers coating, the same aging conditions were used with coated fibers. An important characteristic of glass fibers and other glass structures is their tendency to weaken under the combined influence of water vapour and applied load. The effect of the moisture on strength of coated optical fibers and films was also evaluated. The degradation was evaluated by mechanical testing. An Arrhenius model was used to utilize the mechanical properties of the films, providing service life estimation. Mechanical properties of the films versus aging time values were plotted to establish the effect of the enviromment on the strength of the coated optical fibers. The methodology developed in this work provides a fast way to predict the service life of the polymeric coating materials... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Edison Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-16T00:07:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brule_MiracyCarlosSilva_M.pdf: 3479779 bytes, checksum: 20728adca70cb2904fc7eb9d86358407 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Os oligômeros acrilatos de uretana são utilizados como componentes básicos em resinas fotocuráveis para revestimento de fibras ópticas. Visando obter revestimentos com longo tempo de vida útil, neste trabalho foram sintetizados dois tipos de oligômero acrilatos de uretana, e foram avaliados o processo de degradação térmica e os efeitos de estabilizantes sobre a degradação de filmes obtidos a partir de resinas fotocuráveis à base desses oligômero. As resinas são compostos curáveis por UV, constituidas basicamente de oligômeros, monômeros reativos muitifuncionais, fotoiniciador e fatoinibidor. A avaliação dos processos de degradação das resinas em condições de serviço foi realisada através de ensaios de envelhecimento térmico artificial acelerado em laboratório; simulado através de exposição isotérmica dos filmes a temperaturas evadas. A degradação dos materiais foi monitorada através de teste, mecânicos e análises térmicas. Os dados obtidos de filmes foram tratados segundo a modelagem de Arrhenius para a previsão do tempo de vida útil das resinas. O tempo de vida útil obtido para os filmes R-TD foi de 169 anos, para os filmes R-TDA de 25 anos, para os filmes R-MD de 11 anos e para os filmes R-MDA de 28 anos. Os filmes estabilizados pela combinação de um fenel estericamente impedido, estabilizante térmico, com uma amina estericamente impedida estabilizante à luz, HALB , apresentam tempos de vida útil mais longos, indicando que a combinação empregada é bastante promissora na estabilização de acrilatos de uretana. Foram realizados também, testes para avaliar a adesão das resinas ao substrato vítreo A adesão foi considerada razoável e foi verificado que a adesão está associada ao grau de cura da camada superficial em contato com o substrato; que por sua vez está relacionado com a funcionalidade e tipos de monômeros, fotoiniciador e oligômeros presentes na formulação da resina / Abstract: The urethane acrylate oligomers are utilized in the formulation of radiation curable coatings for optical fibers. In this work were synthesized two types of the urethane acrylate oligomers with the purpose to develop coating with long "useful" lifetime and to evaluate the thermal degradation process of cured films based on this oligomers. These resins are UV photocurable compounds constitued of oligomers, multifunctional monomers, photoinitiator and photoinhibitor. The degradation process evaluation of the resins was rpaliznl for accelerated aging that it was simulated throught isothermal exposures of the films in the elevated temperatures The degradation was monitored throught mechanical and thermal analysis. The collected data were utilized in determining lifetime predictions Arrhenius plats derived from several sets of datas yielded lifetime of the resins. The estimated lifetime were: 16 years for R-TD films, 25 years For R-TDA films, 14 years for R-MD films and 28 years for R-MDA films. The hindered phenol and hindered amine (HALS) combination used in the stabilization of the films was promising in thr stabilization of urethane acrylate resins, because the stabilized films presented lifetime longer than non-stabilized films It was also realized test for avaluating the adhesion in the vitreo-substract. The adhesion was considered reasonable and it was observed that the adhesion is associated to cure of the superficial layer that is in contact with substract and it is related with functionality and types of monomers, photoinitiator and oligomers in the fomulations / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Sandra Cristina dos Santos Rocha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-16T00:11:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Taranto_OsvaldirPereira_M.pdf: 3229868 bytes, checksum: d0d7b04b9e2239df06e94e1a942a6caa (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: No presente trabalho foi realiz'ado o estudo da fluidodinâmica de um leito de jorro bi-dimensionalaplicado ao recobrimento de comprimidos. Inicialmente fez-se o projeto e a montagem experimental. O leito foi montadoem acrílico( plexiglass) e com possibilidade de variação do ângulo da base inclinada. A seguir tratou-se da fluidodinâmica sem o recobrimento de partículas, estudando a queda de pressão máxima no leito, a vazão de jorro mínimo e altura máxima de jorro estável. As partículas utilizadas foram placebos no formato de comprimidos reais. Foram utlizadas duas formas diferentes de comprimidos com diâmetros 0,649 e 0,747 cm. e esfericidades 0,8567 e 0,77. A seguir passou-se a estudar os parâmetros da dinâmica com recobrimento. Para tanto desenvolveu-se uma solução de recobrimento adequada e verificou-se a influência de sua atomização na queda de pressão no leito. Foram feitas observações preliminares sobre a qualidade do recobrimento e a eficiência do processo. O próximo passo foi a verificação de correlações presentes na literatura para leitos de jorro convencionais, adaptadas pela definição do diâmetro equivalente ao leito bi-dimensional, para a previsão da queda de pressão máxima e vazão de jorro mínimo. Finalmente foi efetuado um ajuste dos dados experimentais para a obtenção de correlações próprias para os parâmetros citados acima / Abstract: The present hydrodynamics of a of particles. At first the design and the experimental set-up was handled. The bed was built in plexiglass with the possibility of the angle of the slanted base. Later the hydrodynamics the coating of particles was treated, studying the maximum pressure drop, the minimum spouting velocity and the maximum spoutable height. The used particles were placebos in the shape of real tablets. Two different shapes of tablets were used with diameters equal to .0.649 and 0.747 and spherecity equal to 0.8567 and 0.77. As for the hydrodynamics with coating of tablets, a suitable coating solution was developed and the influence of its spraying on the bedpressure drop was of special attention. Some preliminary observations were made concerning the quality of coating and the process efficiency. The next step was the verification of literature correlations for conventional spouted beds, adapted to the two-dimensional configuration by the definition of equivalent diameter for predicting the maximum pressure drop and minimum spouting velocity. Finally an experimental data fit was achieved and proper correlations were obtained for the parameters mentioned above / Mestrado / Desenvolvimento de Processos em Sistemas Particulados / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Mario de Jesus Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T04:12:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Poiani_LuizMarcio_M.pdf: 3678274 bytes, checksum: dbb916f6752ca640cf5f34c6ea81644d (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: São apresentadas e discutidas as estruturas básicas dos modelos estático e dinâmico de colunas de destilação, as metodologias usadas para a sua implementação e algumas dificuldades associadas à simulação. Os modelos em questão são usados para a simulação tática e dinâmica de uma coluna típica de destilação de álcool, e aplicados a. análise do comportamento do sistema para uma dada configuração de controle. Utilizam-se, conjuntamente, os métodos UNIQUAC e UNIFAC, na determinação da termodinâmica do equilíbrio líquido-vapor,o que generaliza a simulação efetuada para misturas cujos dados termodinâmicos não estão disponíveis na literatura. Para a simulação do regime estacionário da coluna de destilação são utilizados o método Naphtali-Sandholm e o método aqui chamado de Alternativo, baseado na sequência das diferentes decisões apresentadas por Friday-Smith. A comparação das soluções numéricas apresentadas pelos dois métodos conduzem a perfis aproximadamente idênticos na coluna. Contudo, em termos de tempo de computação o método de Naphtali-Sandholm revelou-se sempre mais rápido. Na simulação do regime transiente da coluna são utilizados dois métodos para a integração das equações do balanço material, o método de Euler-modificado e o de Runge-Kutta. Quanto a precisão eles demonstraram serem equivalentes. Mas, quanto ao tempo dispendido nos cálculos, o método de Eüler-modificado demonstrou necessitar de um menor tempo. A simulação dinâmica da coluna de destilação a base de etanol e água em malha aberta mostrou que, para as perturbações introduzidas, o tempo de resposta da coluna se situa entre 120 e 140 minutos. A simulação dinâmica da coluna em malha fechada mostrou que, nas condições indicadas, o sistema de controle apresenta um comportamento estável. / Abstract: The basic structures of the static and dynamic models of distillation columns as well as the utilized methodology for their implementation and some difficulties associated to the simulation are presented and discussed. The models are used for static and dynamic simulation of atypical alcohol distillation column and applied in the analyses of the system behaviour for a given control configuration. The UNIQUAC and UNIFAC methods are used in connection for determining the thermodynamics of the liquid-vapor equilibrium, generalizing the simulation for mixtures with thermodynamical data not available in the literature. For the simulation of the distillation column in steady-state conditions, one has used the Naphtali-Sandholm method and, also, the Alternative method, here defined, based in the sequence of different decisions presented by Friday-Smith. A comparison between the numerical solutions of the two methods shows a close proximity for the calculated profiles. Nevertheless, in terms of computational time, the Naphtali-Sandholm methods resulted faster. In the unsteady simulation, two methods are utilized for the integration of the mass balance equations: the modified Euler method and the Runge-Kutta method. Both have shown to be equivalent in terms of precision of the results. As far as computational time, the modified Euler method has shown to be faster. The dynamic simulation of the distillation column for ethanol and water in open loop has shown that, for the introduced perturbation, the response time lies between 120 and minutes. The dynamic simulation in closed loop has shown in the indicated conditions, the control system has a stable behavior. / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: João A. F. Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-20T02:20:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SmithParedes_JuandeDios_M.pdf: 3602823 bytes, checksum: 90a86c55618a094bca1e1129e8550564 (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: A pesquisa descrita neste trabalho, tem por objetivo a descrição analítica de um reator catalítico contínuo em leito fluidizado, de forma tal que possa ser considerado ideal pela presença da fase densa como uma fase homogênea que contém o gás reatante e as partículas sólidas catalíticas. Incluiu-se neste estudo, conforme descrito na ParteI, a obtenção do estado estável de uma reação quimica de primeira ordem, irreversível, do tipo A-B-Produto, não isotérmica, sem desativação. Nas Conclusões Gerais, é apresentada a possibilidade de estender a presente metodologia a reações quimicas consecutivas, do tipo A?B?Produto, como é o caso de reações de oxidação catalítica, onde o produto desejado é o intermediário, por exemplo, B, pois, na prática, estas liberam ou absorvem quantidades de calor mais ou menos apreciáveis, o que torna-se dificil de obter em sistemas isotérmicos. Desta forma, o presente trabalho justifica a análise do reator em operação não-isotérmica. / Abstract: The work described in the present thesis is an extension of a continuous idealizaed fluidized bed chemical reactor. By "idealized" was meant the presence in the reactor of only a homogeneous phasecontaining both particles and gas perfectly mixed. In order to remain in the scope of a M.Sc.thesis, we will only consider the steady state cases and also only catalytic reactions either single with a non-decaying catalyst case, in shich the catalyst circulation is primarily. Still mention two consecutive catalyst reactions with no catalyst decay which occurs often for oxidation formed in this type of reactor, where the intermediate product is desired. Usually the studies carried out on this type of reactor assume an isothermal system. However, since the industrial reactors grew large and since some chemical reactions release or absorb very large amount of heat, it became more difficult to obtain isothermal systems. Hence in the present work only non-isothermal reactors will be considered. / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Modelos simplificados fisicamente interpretáveis são importantes em diversas aplicações industriais. Colunas de destilação, dada sua importância para a lucratividade da planta e por consumirem muita energia, requerem modelos estáticos e dinâmicos dessa natureza, que auxiliem para a sua operação ótima. Como aplicações de tais modelos, destacam-se controle, otimização e treinamento de operadores. Esse campo de pesquisa é promissor, uma vez que, apesar da complexidade destes sistemas, estes apresentam uma dinâmica dominante de baixa ordem para as composições. Nesta dissertação é proposto um método rápido e preciso para determinação desta dinâmica dominante. Para tanto, considera-se uma coluna como sendo a combinação de quatro subsistemas: condensador (I), refervedor (II), zona de retificação (III) e zona de esgotamento (IV). Para (III) e (IV) são propostas expressões simples e com significado físico (shortcuts dinâmicos) para as constantes de tempo dominantes de cada seção. Expressões completas para o modelo estático de cada seção são também propostas em conjunto com um método para a geração da respectiva álgebra de blocos, que evidencia os reciclos entre os estágios de cada seção. Os reciclos entre os subsistemas (I) a (IV) são os responsáveis pelo deslocamento dos polos dominantes de cada seção, o que conduz à dinâmica dominante da coluna. Este fenômeno é explicado pela álgebra de blocos entre estes subsistemas proposta neste trabalho. Ainda que as expressões para as constantes de tempo dominantes de cada seção sejam oriundas de um modelo linearizado da mesma, a álgebra de blocos entre as seções introduz a não linearidade que explicita a dinâmica dominante da coluna, decorrente das correntes de refluxo. Por serem sistemas multivariáveis, shortcuts para a predição da direcionalidade, com base no deslocamento dos perfis de composições estacionárias de cada seção após estas sofrerem perturbações, são também propostos. Shortcuts para a álgebra de blocos, que explicitam qual seção da coluna é a dominante frente à outra, também são apresentados. Todas as métricas citadas são rápidas e precisas. Os erros relativos correspondentes aos modos dinâmicos são em sua maioria inferiores a 10% quando comparados com o respectivo modelo linear completo. A álgebra de blocos é exata e fornece métricas para explicar a dinâmica dominante de colunas. Contudo, é necessário ter posse de um modelo linear. Na ausência deste, almeja-se que as bases dinâmicas do método proposto auxiliem para o desenvolvimento de modelos caixa cinza para colunas reais, com o auxílio de dados de planta. / Simplified models that provide insight about the system physics are important to many industrial applications. Distillation columns, due to their contributions to process profitability and their high energy consumption, require static and dynamic models of this class, which are helpful to their optimal operation. Key applications of such models are control, optimization and operator training. This research field is promising, since despite distillation columns having complex dynamic behavior, their composition responses present low order dynamics. In this work, a fast and accurate method, for prediction of the mentioned dominant response, is presented. For this goal, the column is considered as the combination of four subsystems: condenser (I), reboiler (II), rectifying zone (III) and stripping zone (IV). For (III) and (IV), simple expressions for the dominant time constant of each column section, featuring insight of the physics (dynamic shortcuts), are proposed. Full expressions for the static gains of each section are also proposed with a method to generate the respective block diagram algebra. The recycle streams between all the (I) to (IV) subsystems move the poles of each subsystem, leading to the column dominant dynamics. This is explained by the full block algebra between all the subsystems that’s proposed in this work. Even if the dominant time constants of each section are generated from its linear model, the block algebra between the sections inserts the non-linearity that explains the column’s dominant behavior due to the recycle streams. Since distillation columns are multivariate systems, shortcuts that predict the process directionality, with basis on the stationary composition profiles changes, are also proposed. Shortcuts for the block diagram algebra, which make explicit the section with dominant dynamics, are also presented. All of the methods presented are fast, simple and accurate. The relative errors for the sections time constants are mostly inferior to 10% when compared to the respective full order linear model. The block algebra is exact and provides insight on the dominant dynamic behavior of the columns. However, linear models of the systems are required. In absence of linear models, one important future goal of this work is to verify its applicability to build grey box models, with support of industrial data, for real columns.

Tese de doutoramento. Engenharia Química. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor, no Departamento de Engenharia Química da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor R. A. Guedes de Carvalho

"Deuxième thèse". Este título também consta da página de rosto da primeira tese / Dissertation presentée pour obtenir le grade de Docteur-Ingénieur, à l'Université de Nancy I

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação da Prof. Doutora Maria de Lurdes Sadler Simões Gonçalves e Prof. Doutor Rui Boaventura