Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-20T08:48:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 190194.pdf: 1289096 bytes, checksum: 23f410ab9a9838a09b89bdc3087de062 (MD5) / A produção do bioaroma acetoína pela bactéria Bacillus polymyxa CCT 2479 utilizando glicose como fonte de carbono em condições aeróbias foi estudada. Primeiramente, foram realizados ensaios em frascos agitados em meio PAY para verificar algumas características de crescimento e produção de acetoína. Numa segunda etapa, desenvolveu-se um planejamento fatorial completo em dois níveis (concentração inicial de glicose em 30 e 50 g/L e pH 5,5 e 6,5) adicionado de ponto central (concentração inicial de glicose em 40 g/L e pH 6,0) para avaliar a influência da concentração inicial de substrato e do pH sobre a produção de acetoína nos ensaios em biorreator. Os efeitos principais do pH e concentração inicial de substrato mostraram-se significativos no modelo proposto para a concentração máxima em acetoína. A concentração máxima de acetoína (7,97 g/L) foi obtida no ensaio conduzido em pH 5,5 e concentração inicial de glicose de 50 g/L. Os resultados observados indicaram que a produção de acetoína esteve associada ao crescimento celular nos ensaios em biorreator.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-20T10:57:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197389.pdf: 2011608 bytes, checksum: 56238b8b6653499c3fa10a07aaac9008 (MD5) / O lodo proveniente do tratamento de efluentes do processo de galvanoplastia tem recebido particular atenção devido à natureza de sua constituição baseada em metais alcalinos e de transição. O descarte ou estocagem inadequada deste resíduo poderá causar danos ao meio ambiente e a saúde. Este trabalho propõe uma alternativa para a inertização dos resíduos galvânicos incorporando-os na formulação de pigmentos inorgânicos. Geralmente estes pigmentos inorgânicos são formados por óxidos metálicos que após tratamento térmico formam fases cristalinas estáveis. O lodo foi classificado como classe II -não-inerte, através da realização de testes de lixívia e solubilização conforme NBR10004. Para a incorporação do lodo na formulação dos pigmentos inorgânicos, este foi caracterizado por técnicas de análise química elementar como fluorescência de raios-X e espectroscopia de absorção atômica, e por meio de técnicas como termogravimétricas e difração de raios-X. Após a caracterização do resíduo, este foi incorporado a uma mistura de óxidos metálicos para obtenção do pigmento inorgânico. A formação do pigmento foi acompanhada através de difração de raios-X, onde foi observada a formação de fases espinélicas contendo os metais Fe, Cr e Zn. O pigmento foi caracterizado por meio de microscopia eletrônica de varredura, distribuição do tamanho de partículas a laser, análise térmica diferencial e termogravimétrica. Os pigmentos obtidos foram aplicados em substratos cerâmicos para realização de testes colorimétricos e avaliação do comportamento térmico durante a queima. Os pigmentos calcinados por um ciclo de 8 horas formaram fases espinélicas cristalinas, provocando a inertização dos metais. Foi possível incorporar até 20% do resíduo de galvanoplastia na produção de pigmentos inorgânicos a base de Fe, Cr e Zn, sem que as características e qualidades fundamentais dos mesmos fossem alteradas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-20T12:35:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195366.pdf: 1374429 bytes, checksum: b2a9eea18d4cd670e8ec0498feca4ce9 (MD5) / O leito móvel simulado é um processo de separação de compostos por adsorção, que atua de forma contínua e contracorrente, apresentando vantagens frente aos processos convencionais. O objetivo deste trabalho é estudar a separação de compostos petroquímicos em leito móvel simulado, utilizando-se a modelagem e simulação deste processo como ferramenta para identificar as principais características do mesmo, prever o comportamento de uma unidade de separação e projetar as melhores condições de operação. As equações resultantes são resolvidas numericamente aplicando-se o Método de Volumes Finitos. O estudo é desenvolvido visando a determinação dos parâmetros ótimos de operação e configuração da unidade, para uma dada separação. A partir da determinação das vazões em cada seção da unidade pode-se chegar a uma condição de completa separação dos compostos desejados, baseando-se em critérios de eficiência de separação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-18T09:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232787.pdf: 306376 bytes, checksum: 013c2b76bf453ad5639569bc6ddbdfc4 (MD5) / Um dos poluentes atmosféricos mais significativos em processos de combustão de carvão são os óxidos de nitrogênio, onde 95% se apresentam como monóxido de nitrogênio. O nitrogênio quimicamente ligado no carvão é responsável por mais de 80% do NOX total. Como tem sido constatado, o NO formado pela oxidação do nitrogênio do coque pode ser reduzido pelo próprio coque para resultar N2. Enquanto as reações homogêneas de formação do NO são bem conhecidas, a conversão heterogênea do nitrogênio retido no coque, para formar NO, é pouco entendida. O objetivo deste trabalho foi estudar a reação de redução do NO em N2 e CO2, utilizando como redutor, três amostras diferentes de coque. Os coques foram obtidos a partir da pirólise de três carvões minerais em um reator de aço a 873 K, em atmosfera inerte. As reações foram realizadas em um reator diferencial de aço de fluxo em leito fixo. O gás reagente utilizado foi uma mistura padrão de 5,0% de NO em He. Os gases de entrada e saída do reator foram analisados por cromatografia gasosa, e a conversão do NO determinada em termos de N2 formado. Os carvões utilizados foram caracterizados, determinando-se suas composições químicas e estruturais. As variáveis investigadas para estudo da reatividade dos coques foram: concentração do NO no gás de alimentação do reator (2,0, 4,0, e 5,0%), e temperatura (523 K - 673 K). A medida da reatividade foi determinada em termos de conversão de NO em N2. A ordem global da reação de redução relativa ao NO foi 1. As energias de ativação aparentes para a pressão parcial de 0,05 atm foi de 10,58 kcal.mol-1 para a amostra do carvão 1 A, 7,92 kcal.mol-1 para a amostra do carvão 2 B, e 8,20 kcal.mol-1 para a amostra do carvão CBB FLT. As baixas energias de ativação podem ser atribuídas ao efeito catalítico devido à presença de metais na matéria mineral do carvão. Os dados experimentais também se ajustaram bem ao modelo de Langmuir-Hinshelwood. Nitrogen oxides are among the major atmospheric pollutants, where 95% of it appearing as nitric oxides. The fuel bond nitrogen is the major source of NO, accounting for more than 80% of the total NO. As has been previously stated, the NO formed by oxidation of the char nitrogen can be reduced by the char itself to yield N2. While some knowledge of the conversion of the volatile nitrogen to NOX via homogeneous mechanisms has been studied, the heterogeneous conversion of the nitrogen retained in the char is less well understood. The present work is concerned with the reduction of NO yielding N2 and CO2, using three different chars as the reducing agent. The char were obtained from mineral coal pyrolysis in a stell reactor at 873 K, in na inert atmosphere. The reactions were carried out in a fixed bed reactor. A 5.0% NO in He was passed dawnward through the reactor. The products analyses were made with gas chromatograph, and NO conversion was determined from formed N2. The samples were characterized, determining its chemical and structural composition. The investigated variables for the char reactivity study were: inlet NO concentration (2,0; 4,0 e 5,0%), and temperature (523 K # 673 K). The reduction reaction with NO is generally found to be first order. The apparent activation energy for the 0,05 atm partial pressure was 10.58 kcal.mol-1 for the 1 A sample, 7.92 kcal. mol-1 for the 2 B sample and 8.20 kcal.mol-1 for the CBB FLT char. The data are in agreement whit a Langmuir-Hinshelwood model.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T10:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T23:05:45Z : No. of bitstreams: 1 177253.pdf: 25762417 bytes, checksum: 08ff918d80f18b8d7fa947c864df47ec (MD5) / Este estudo inicia uma nova geração de bioprocessos para a produção de inoculantes de fungos ectomicorrízicos (fECM). Foi estudada a produção de inoculante do fECM Pisolithus microcarpus (isolado UFSC-Pt 116), em biorreator tipo airlift com circulação externa. Inicialmente, estudou-se o efeito da composição do meio de cultura sobre a produção de biomassa fúngica, utilizando-se como base os meios Melin-Norkrans Modificado (MNM) e meio Litchfield e Arthur (L&A). Uma das variações do meio L&A, que promoveu maior produtividade, foi estudada por meio de planejamento fatorial, tendo-se como variáveis os componentes: peptona, extrato de levedura e glicose (g.L-1). A concentração de glicose pôde ser aumentada em até 40%, permitindo um melhor rendimento do biorreator. A peptona (de carne ou soja) apresentou fatores de crescimento importantes, enquanto que o extrato de levedura apresentou fatores deletérios. Em biorreator airlift o fungo cresceu principalmente na forma de pellets densos e esféricos, havendo grande produção de pigmentos. Os valores de velocidade específica máxima de crescimento foram 0,391 dia-1, para o cultivo em frascos, e 0,576 dia-1, para o cultivo no airlift. Os valores de conversão foram 0,42 g.g-1, e de produtividade de 0,49 g.L-1.dia-1, para os dois processos. O biorreator airlift forneceu velocidade específica de formação de biomassa superior a outros processos citados na literatura, com relação ao gênero Pisolithus, mostrando-se promissor para produção de biomassa de fECM. São necessários, no entanto, estudos visando controlar a fisiologia de crescimento do fungo e a adequação do processo ao cultivo de outros isolados/espécies de fECM.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-19T07:55:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T20:36:35Z : No. of bitstreams: 1 182724.pdf: 11800145 bytes, checksum: 0b36f2853bb0cd026eae40bd9e8b6231 (MD5) / O presente trabalho tem como objetivo apresentar o comportamento da pressão em um duto com vazamento. Primeiramente, configurou-se um duto com elevações em um simulador de escoamento de líquidos e, a partir do monitoramento de um único ponto de pressão, caracterizou-se o efeito de vazamentos simulados em várias posições ao longo do duto. Foram utilizadas quatro diferentes vazões vazadas em cada posição. Foram escolhidos três fluidos diferentes para as simulações; são eles óleo diesel, gasolina e GLP. Isto foi feito, a fim de representar o escoamento de derivados de petróleo com características operacionais bastante diversas. Foram obtidas curvas relacionando a queda de pressão e o tempo para os três fluidos e as quatro vazões vazadas, bem como as curvas de aproximação. Esse comportamento foi caracterizado através de análise qualitativa, cálculos do ganho e constantes de tempo durante o evento de vazamento. Com isso, observou-se grande semelhança e proporcionalidade nas assinaturas de pressão para os três fluidos utilizados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-19T08:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T23:05:59Z : No. of bitstreams: 1 184518.pdf: 3116297 bytes, checksum: 4a86adba383c87f0952df50a559f4534 (MD5) / O vinho é uma bebida extremamente complexa pela sua composição, pelos fatores naturais e humanos que influem em suas características e por sua constituição química e bioquímica, que o caracterizam como um produto único e atraente. Esta complexidade incentivou a experimentar, de forma pioneira, o uso de um biorreator não convencional do tipo airlift de circulação externa na pré-fermentação do mosto de uva para a produção de vinhos. Esta pesquisa foi desenvolvida em duas etapas; a primeira aeróbia no biorreator airlift, para acompanhar o crescimento das leveduras e verificar o estágio ótimo de seu desenvolvimento, e a etapa anaeróbia para verificar o tempo de desdobramento e o rendimento dos açúcares em álcool. O uso do biorreator airlift diminuiu o tempo total do desdobramento dos açúcares em aproximadamente 10 dias em comparação aos métodos usuais, apresentando um produto final com menores teores de açúcares residuais, o que ocasionou uma melhoria no fator de conversão de substrato em álcool. O ensaio permitiu concluir que o uso do biorreator tipo airlift de circulação externa pode ser utilizado na indústria vinícola na pré-fermentação e posterior incubação dos mostos de uvas brancas e tintas nas fermentações mantidas em recipientes fechados, visto que atende às necessidades microbiológicas das leveduras.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-19T09:59:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 211676.pdf: 1326789 bytes, checksum: 06a99612b5a9f321b8319d6f149e1ae4 (MD5) / Assim como em muitos setores, a refinaria de óleos tem se adaptado às exigências do mercado através de técnicas apropriadas para manter a qualidade de seus produtos. Sendo assim, o refinamento do óleo é indispensável para que o mesmo adquira características desejáveis para o seu consumo. Dentre as etapas de refino, destaca-se o processo de clarificação, que é responsável pela retirada de impurezas que conferem cor e instabilidade ao óleo, o qual se dá através de adsorção, utilizando-se argilas ativadas como adsorventes. A fim de explorar esta etapa e prever melhores condições operacionais dos equipamentos envolvidos, e preencher a lacuna de dados cinéticos na literatura, foram realizados ensaios de clarificação dos óleos de soja e milho, por estes despertarem interesse das refinarias da região. Com isto, propõe-se um modelo cinético baseado na aplicação de uma nova abordagem (desativação catalítica) ao processo de adsorção de óleos vegetais, considerando como uma etapa irreversível, fazendo-se analogia entre os sítios envenenados irreversivelmente com o processo de adsorção. Utilizou-se como adsorventes duas argilas comerciais e uma argila preparada em laboratório (designada MC20) para a clarificação do óleo de soja, e uma argila comercial para a clarificação do óleo de milho. As energias de ativação encontradas a partir da equação de Arrhenius para os sistemas óleo de soja/argila comercial, óleo de soja/argila MC20 e óleo de milho/argila comercial foram 75 kJ/mol, 78kJ/mol e 52 kJ/mol respectivamente. Obtendo-se os parâmetros cinéticos do modelo, desenvolveu-se a modelagem dos equipamentos envolvidos nas etapas referentes ao processo industrial de clarificação de óleos vegetais comestíveis a qual foi avaliada através de simulação matemática.

Made available in DSpace on 2015-10-06T13:03:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-09. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-06T13:18:34Z : No. of bitstreams: 1 000846538_20151209.pdf: 104910 bytes, checksum: 5e39ad25ac3f7390b35cf786674b718e (MD5) Bitstreams deleted on 2015-12-09T09:31:40Z: 000846538_20151209.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-09T09:32:18Z : No. of bitstreams: 1 000846538.pdf: 1660749 bytes, checksum: e9926717afc80ace3c0702a3b219fcb6 (MD5) / O objetivo principal deste trabalho foi extrair e caracterizar amidos de grãos de quinoa (Chenopodium quinoa Willd.), cañihua (Chenopodium pallidicaule Aellen) e maravilha (Mirabilis jalapa). Foram determinadas as isotermas de adsorção de grãos e amido de quinoa em diferentes temperaturas e umidades relativas e ajustadas aos modelos matemáticos de GAB, Peleg, Caurie, Ferro-Foltan, Smith e Halsey. Foram também determinadas as energias de ativação e os calores isostéricos de adsorção. Estudou-se o fenômeno de transferência de massa na hidratação dos grãos de quinoa em diferentes tempos e temperaturas pelo modelo da segunda lei de Fick, determinando as difusividades efetivas. A dependência da difusividade efetiva com relação à temperatura foi descrita pela relação do tipo Arrhenius. A extração dos amidos da quinoa e cañihua foi realizada por meio da moagem úmida e o amido da maravilha por separação mecânica. Os amidos foram caracterizados quanto a composição de amilose, tamanho e forma dos grânulos, rugosidade, cristalinidade relativa, resistência à temperatura, entalpias de gelatinização, propriedades de pasta e outras. Técnicas instrumentais como a microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica, difração de raios X, espectroscopia de infravermelho, espectrofotometria, termogravimetria, calorimetria diferencial exploratória, viscosimetria, analisador de tamanho de partículas foram usadas nas caracterizações dos amidos. Os resultados confirmaram estudos semelhantes e foram obtidas outras informações inéditas que podem ser usadas para uma melhor utilização dos grãos e amidos / The main objective of this research was to extract and characterize starch grain of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.), cañihua (Chenopodium pallidicaule Aellen) and marvel (Mirabilis jalapa). The moisture sorption isotherm data of grains and starch of quinoa were investigated at different temperatures and relative umidity and adjusted to mathematical models of GAB, Peleg, Caurie, Ferro-Foltan, Smith and Halsey. The activation energies and isosteric heats of adsorption were determined. It was investigated the phenomenon of mass transfer in quinoa grain hydration at different times and temperatures by Fick's second law model, and the effective diffusivity was calculated. Temperature dependence of the effective diffusivity was described by Arrhenius-type relationship. The extraction of starches from quinoa and cañihua was performed by wet milling and starch marvel by mechanical separation. The starches were characterized according to amylose composition, size and shape of the granules, roughness, relative crystallinity, heat resistance, gelatinization enthalpy, paste properties and others. Instrumental techniques such as scanning electron microscopy, atomic force microscopy, X-ray diffraction, spectroscopy infrared, spectrophotometry, thermogravimetry, differential scanning calorimetry, rapid viscoamylographic analysis, particle size analyzer were used in the characterization of starches. The results confirmed similar studies and other unpublished information were obtained that can be used to make better use of grains and starches

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6304.pdf: 1044370 bytes, checksum: 10103e69b174c36a937b69eccfed4a96 (MD5) Previous issue date: 2014-03-31 / Universidade Federal de Sao Carlos / Ir/Al2O3 samples were prepared to evaluate the influence of the particle size of the metal in the preferential oxidation of CO reaction. Initially, samples with different amounts of iridium were prepared in an attempt to get different particle sizes. Samples containing 1, 2, 6 and 10 % Ir/Al2O3 were prepared. The samples were prepared via dry impregnation, from alcoholic solutions of the salt precursor and calcined at a temperature of 400 °C. The -Al2O3 support was calcined at 550 °C. The catalytic tests were carried out using a flow rate of 100 ml/min of a mixture containing 1% O2, 1% CO, 45% H2 and balance in He. The results of XRD of these samples showed no characteristic peaks of iridium and the metal dispersions were very similar, raising the possibility that even with the increased loading of iridium samples showed no significant differences in their structure. After realize catalytic tests using the same density of active sites, it was found that the structure of the samples was very similar and the different results of activity and selectivity were due to the different densities of active sites. In order to obtain samples with different structural properties, was fixed in 4% the iridium concentration on the catalysts and was varied the calcination temperature of the catalysts (400, 550 and 750 °C) and the support (550 and 750 °C) and was studied the influence of calcination temperature of the catalyst as well the support. Results of XRD and hydrogen chemisorption showed large differences in particle size and metal dispersion. The total flow of the catalytic tests was reduced to 50 mL/min, maintaining the concentrations of the gases. DRIFTS spectra confirmed the structural differences due to the increase of calcination temperature of catalysts, showing a large decrease in the interaction between CO/metal. The results of the catalytic tests showed that by increasing the calcination temperature of the catalysts there is a loss of activity but these catalysts were more selective. A strong influence of the calcination temperature of the supports in the activity and selectivity of the catalysts was also observed. The results show that the PROX reaction is very sensitive to catalyst structure. / Foram preparadas amostras de Ir/Al2O3 a fim de avaliar a influência do tamanho de partícula do metal na PROX-CO. Inicialmente foram preparadas amostras com diferentes teores de irídio, na tentativa de se obter diferentes tamanhos de partículas. Foram preparadas amostras com teor de irídio de 1, 2, 6 e 10% Ir/Al2O3. As amostras foram preparadas via impregnação seca, a partir de soluções alcoólicas do sal precursor, e calcinadas em temperatura de 400 °C. O suporte -Al2O3 foi calcinado em 550 °C. Os testes catalíticos foram realizados utilizando um fluxo de 100 mL/min de uma mistura contendo 1% O2, 1% CO, 45% H2 e balanço em He. Os resultados de DRX destas amostras não apresentaram picos característicos de irídio e as dispersões metálicas foram muito semelhantes, levantando a hipótese de que mesmo com o aumento da carga de irídio as amostras não apresentavam diferenças significativas em sua estrutura. Após serem realizados testes catalíticos utilizando a mesma densidade de sítios ativos, foi constatado que a estrutura das amostras era muito semelhante e os diferentes resultados de atividade e seletividade eram devidos as diferentes densidades de sítios ativos. Para que se obtivessem amostras com propriedades estruturais diferentes, foi fixada em 4% a concentração de irídio nos catalisadores e variada a temperatura de calcinação dos catalisadores (400, 550 e 750 °C) e do suporte (550 e 750 °C) e foi estudada a influência da temperatura de calcinação tanto do catalisador quanto do suporte. Resultados de DRX e quimissorção de hidrogênio mostraram grandes diferenças de tamanho de partícula e dispersão metálica. O fluxo total dos testes catalíticos foi reduzido para 50 mL/min, mantendo as concentrações dos gases. Os espectros de DRIFTS comprovaram as diferenças estruturais devidas ao aumento de temperatura de calcinação dos catalisadores, mostrando uma grande queda na interação entre CO/metal. O resultado dos testes catalíticos mostrou que com o aumento da temperatura de calcinação dos catalisadores há uma perda de atividade, porém estes catalisadores se mostraram mais seletivos. Também foi observada uma forte influência da temperatura de calcinação dos suportes na atividade e seletividade dos catalisadores. Os resultados mostram que a reação PROX é muito sensível a estrutura dos catalisadores.