Orientador: Walter Martins / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T12:42:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_EfigeniaAmorimBezerrada_M.pdf: 3795892 bytes, checksum: ad1324fa33e132d250818f74429c89c0 (MD5) Previous issue date: 1983 / Mestrado

Orientadores: Elias Basile Tambourgi, João Alexandre F. R. Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T05:33:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gois_LuizMarioNelsonde_D.pdf: 4883088 bytes, checksum: c875ad52647e9797f53d7ab8c544baeb (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Nos últimos anos a extração líquido-líquidotem se tornado cada vez mais importante na Engenharia Química, e considerável atenção tem sido dispensada ao desenvolvimento de tipos mais eficientesde extratores. Dentre os extratores mecanicamente agitados, ou os que apresentam maior desempenho, nos processos de separação, as colunas pulsadas destacam-se como equipamentos cuja agitação se processa na direção de escoamento das correntes líquidas, favorecendo assim o maior contato entre as fases presentes. O desenvolvimento das colunas pulsadas normalmente envolve a análise de vários estudos que estão diretamente relacionados com o desempenho destes equipamentos. Dentre eles destacam-se a dispersão axial, a retenção da fase dispersa e a transferência de massa como de grande importância na avaliação deste tipo de coluna. No presente trabalho é desenvolvido um extrator de pratos perfurados pulsantes, com o objetivo da obtenção de dados teóricos que possam vir a contribuir para um maior aprimoramento dos conhecimentos existentes na literatura atual sobre este equipamento. São analisadas a dispersão axial, a retenção da fase dispersa e a transferência de massa, existente no equipamento através dos dados experimentais do coeficiente de dispersão axial, da tração de retenção da fase dispersa e da eficiência de separação, respectivamente. São analisadas as influências de vários parâmetros, operacionais e de construção, no desempenho da coluna e correlações de modelagem para cada estudo são propostas / Abstract: Over recent years liquid-liquid extraction have become of increasing importance to chemical engineering, and the development of more efficient extractors has deserved increasing interest. Among the mechanical agitated extractors, pulsed columns have been shown to present better performance over other extractors, as the mixing occurs in the direction of de liquid flow, increasing the contact between the phases. Pulsed columns can be classified in columns with pulsed flows, and columns with pulsed plates. In the former the plates are fixed to the column and the pulsed across the column by means of a reciprocating pump. In the latter the plates follow a pulsed movement inside the column. Most of the work about pulsed columns found in the literature is restricted to extractors with pulsed flows. This is probably due to the relative simplicity of construction of these columns. In this work an extraction column with pulsed plates is constructed, with the objective to gather experimental data leading to a better understanding of the behaviour of extraction columns with pulsed plates. Axial dispersion, holdup and mass transfer are analysed using experimental data about the dispersion coefficient, the ftaction of holdup and the efficiency of separation, respectively. The influence of the different operating and design parameters on the performance of the columns are also analysed. Correlations and models for the column are proposed. / Doutorado / Doutor em Engenharia Química

O urânio é geralmente recuperado de seus minérios através da lixiviação com ácido sulfúrico seguido de extração líquido-líquido (ELL) para produzir o concentrado de urânio (yellow cake). Essa rota é usada pelas Indústrias Nucleares do Brasil S/A - INB, em Caetité/BA, Brasil, que utiliza a amina terciária Alamine 336 para extrair urânio do licor sulfúrico e como reextratante utiliza o cloreto de sódio (NaCl). Devido à escassez de água na região em que se situa essa unidade, toda água utilizada no processo é recirculada após tratamento com cal. Como nesse tratamento o íon Cl- não é removido, sua concentração aumenta a cada ciclo de reutilização da água, diminuindo a eficiência de extração do urânio, causando queda na produção de concentrado de urânio e perdas financeiras. Eventualmente a INB é obrigada a adicionar água nova no processo para reduzir o teor de Cl-. Este trabalho apresenta uma avaliação comparativa entre os seguintes sistemas de extração de urânio: U-H2SO4-Alamine 336 e U-H2SO4-Cl-Alamine 336. No primeiro sistema, a concentração de urânio variou entre 0,4 e 2,1 g/L. No segundo sistema, a concentração de urânio foi fixada em 2,0 g/L e a concentração de íons cloreto variou de 1,0 a 7,0 g/L. A concentração de Alamine 336 variou de 0,05 a 0,20 mol/L e a de sulfato (SO42-) de 0,24 a 1,05 mol/L nos dois sistemas. Exxsol D100 e tridecanol 5% v/v foram usados como diluente e modificador, respectivamente. Comparando os resultados obtidos, observa-se que a presença de cloreto na solução de alimentação tem impacto negativo sobre a extração de urânio com Alamine 336. Na ausência de cloreto atinge-se 90% de extração quando a concentração do extratante é de 0,10 mol/L ou maior, para todas as concentrações de sulfato e urânio utilizadas. Na presença de cloreto, o mesmo percentual é atingido apenas com concentrações de 0,20 mol/L do extratante e em concentração de cloreto abaixo de 3,0 g/L. Ou seja, a porcentagem de extração de urânio é reduzida drasticamente na presença de cloreto em altas concentrações, enquanto em baixas concentrações tal efeito negativo pode ser inibido aumentando a concentração de Alamine 336 ou diminuindo a concentração de sulfato. Para explicar o efeito negativo da presença do cloreto, dois prováveis mecanismos de extração para esses sistemas são apresentados: a competição entre o cloreto e o sulfato durante a protonação da amina e a extração do cloreto pelo complexo sulfato-amina, competindo com o trissulfatouranilato VI. Esses mecanismos podem ocorrer simultaneamente. / Uranium is usually recovered from ores by sulphuric acid leaching followed by solvent extraction in order to produce a uranium ore concentrate. Such route is used by Indústrias Nucleares do Brasil S/A - INB, at Caetité/BA, Brazil, which uses the tertiary amine Alamine336 to extract uranium from the sulphuric liquor and a sodium chloride solution as stripping agent. Due to water scarcity in this region, all water used in the process is recirculated after treatment with lime. At this treatment the chloride ion (Cl-) is not removed, causing the increase in Cl- concentration with each recirculation of water, reducing the efficiency of extraction of uranium, causing a drop in production of uranium concentrate and financial losses. Eventually the INB Company is required to add new water in the process to reduce the content of Cl-. In this work, a comparative evaluation between the following uranium extraction systems is carried out: U-H2SO4-Alamine 336 and U-H2SO4-Cl-Alamine 336. In the first system, the uranium concentration ranged from 0.4 to 2.1 g/L. In the second system, the uranium concentration was set at 2.0 g/L and chloride ion concentration ranged from 1 to 7 g/L. In both systems the concentration of Alamine 336 ranged from 0.05 to 0.20 mol/L and the sulphate (SO42-) concentration from 0.24 to 1.05 mol/L. Exxsol D100 and tridecanol 5% v/v were used as diluent and modifier, respectively. The comparison of the results showed that chloride ions have a negative impact on the uranium extraction with Alamine 336. In the absence of chloride ions, 90% of extraction is achieved for extractant content of 0.10 mol/L or higher, for all sulphate and uranium concentrations studied. In the presence of chloride ions, the same extraction efficiency is reached solely for extractant content of 0.20 mol/L and for chloride ions content lower than 3.0 g/L. The percentage on the uranium extraction is drastically reduced at high chloride concentrations, whereas at low chloride concentrations such negative effect may be inhibited by increasing the Alamine336 concentration or decreasing sulphate concentration. In order to explain the negative impact of chloride ions on uranium extraction, two probable mechanisms of extraction for both reaction systems are shown: competition between chloride and sulphate in amine protonation and the chloride extraction by amine-sulphate complex, competing with uranium (VI) oxide sulphate. These mechanisms may occur simultaneously.

O gênero Byrsonima é caracterizado pela alta plasticidade fenotípica e composição florística na América do Sul. B. verbascifolia e B. intermedia, popularmente conhecidas como Murici-cascudo e Murici-pequeno, respectivamente, são espécies conhecidas pela presença rica de taninos, saponinas, catequinas, flavonoides, triterpenos e glicolipídios, que são metabólitos secundários importantes para o desenvolvimento e sobrevivência das plantas e agindo como compostos alelopáticos. A alelopatia é conhecida como interação bioquímica entre vegetais no meio ambiente causando interação planta/planta por meio da competição podendo ser testada por meio de bioensaios utilizando diversos parâmetros. Lactuca sativa L. é uma espécie amplamente utilizada como bioteste, por apresentar grande sensibilidade mesmo quando exposta a baixas concentrações de amostras ambientais e tóxicas. Esta dissertação é apresentada em forma de capítulos de maneira que, o capítulo 1 apresenta uma breve revisão sobre a caracterização botânica de Byrsonima spp., metabólitos secundários de Byrsonima spp., alelopatia e quimioecologia, bioensaios com Lactuca sativa L. para estudos de fitotoxicidade e formas de extração. O capítulo 2 apresenta-se em forma de artigo I e artigo II. No artigo I objetivou-se estudar as propriedades fitotóxicas e citogenotóxicas das folhas e frutos de B. verbascifolia e B. intermedia em L. sativa L. utilizando o método sanduiche. Verificou-se que frutos de B. intermedia são responsáveis pela maior inibição da germinação de alface em relação às folhas dessa espécie. O alongamento de raiz de alface exposta aos órgãos de B. verbascifolia demonstrou efeitos estimulatórios e os órgãos de B. intermedia apresentaram efeitos inibitórios no crescimento das raízes. O índice mitótico evidenciou efeito alelopático de Byrsonima spp. pela redução da divisão celular no meristema radicular de alface, sendo o estímulo no alongamento de raízes provocado por B. verbascifolia compreendido como consequência de expansão celular e não de atividade mitótica. Foi observado efeito aneugênico das espécies de Byrsonima spp. sendo a maior frequência de C-metáfase e stickness em frutos de B. verbascifolia e folhas de B. intermedia. O artigo II apresenta um trabalho cujo objetivo foi averiguar a fitotoxicidade de diferentes extratos foliares de B. verbascifolia e B. intermedia em bioensaio com Lactuca sativa L. Os resultados evidenciaram que os extratos de folhas de B. verbascifolia e B. intermedia, sobretudo o extrato etanólico, possuem potencial fitotóxico e citotóxico. Esses efeitos diferem em função da forma de extração (aquoso frio, quente e etanólico), provavelmente devido à composição dos metabólitos secundários. / The Byrsonima genus is characterized by high phenotypic plasticity and composition in South America. B. verbascifolia and B. intermedia, popularly known as Murici-cascudo and Murici-pequeno, respectively, are known species by the rich presence of tannins, saponins, catechins, flavonoids, triterpenes and glycolipids, secondary metabolites that are important for the development and survival of plants, and act as allelopathic compounds. Allelopathy is known as plant biochemical interaction between the environment causing interaction plant/plant through competition can be tested by bioassay using various parameters. Lactuca sativa L. is a species widely used as a bioassay for presenting high sensitivity even when exposed to low concentrations of toxic and environmental samples. This work is presented in the form of chapters so that, Chapter 1 provides a brief review of the botanical characterization Byrsonima spp., secondary metabolites of Byrsonima spp., allelopathy and quimioecology, bioassays with Lactuca sativa L. for phytotoxicity studies and forms of extraction. Chapter 2 presents in the form of paper I and paper II. Paper I aimed to study the phytotoxic properties and cytogenotoxic of leaves and fruits of B. verbascifolia and B. intermedia in L. sativa L. using the sandwich method. It was found that fruits of B. intermedia are responsible for the inhibition of germination of lettuce leaves with regard to this species. The lettuce root elongation organs exposed to B. verbascifolia showed stimulatory effects and organs of B. intermedia showed inhibitory effects on the growth of roots. The mitotic index showed allelopathic effect of Byrsonima spp. the reduction of cell division in root meristem of lettuce, and stimulating the roots stretching caused by B. verbascifolia understood as a consequence of cell expansion and not of mitotic activity. It was observed effect aneugenic of Byrsonima spp. being the highest frequency of C-metaphase and stickness in fruits of B. verbascifolia and leaves of B. intermedia. Paper II presents a work whose purpose was to determine the phytotoxicity of different plant extracts of B. verbascifolia and B. intermedia in bioassay Lactuca sativa L. The results showed that the extracts of leaves of B. verbascifolia and B. intermedia, especially ethanol extract, have phytotoxic and cytotoxic potential. These effects are different depending on the extraction form (aqueous cold, hot and ethanol), probably due to the composition of secondary metabolites. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T09:34:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 285117.pdf: 1311991 bytes, checksum: d2eecfa638c3d8ee87221c25285e74fb (MD5) / O presente estudo visa contribuir para o aperfeiçoamento do processo de extração de ligantes orgânicos assistida por plasma de componentes produzidos via moldagem de pós metálicos por injeção. Trata especificamente da etapa de extração dos ligantes orgânicos assistida por plasma de sistema de ligante multicomponente do tipo polímero-parafina, dando atenção especial a extração dos componentes de baixa massa molar do sistema ligante. Os experimentos foram conduzidos para estudar a influência individual de cada um dos principais parâmetros do processo de extração assistida por plasma na cinética da extração. Os parâmetros variados sistematicamente nos experimentos foram: a área catódica (Acat) de forma a variar a relação área catódica sobre volume útil do equipamento, temperatura de processamento (T) e a espessura da amostra processada (e). As razões entre área catódica e volume útil do reator utilizados nos experimentos foram: 25, 50 e 75.10-3mm2/mm3. As temperaturas de processamento utilizadas foram: 90, 120 e 150ºC e as espessuras de amostra utilizadas foram de 6, 12 e 18mm. Quando a câmara do reator atingiu a temperatura programada, foi mantida nesta temperatura durante uma hora para todos os experimentos do presente estudo. Foram processadas amostras com ligante multicomponente em temperaturas distintas, porém todas baixas, em patamares onde não ocorre a fusão e extração térmica do polipropileno. Após o processamento, as amostras foram caracterizadas quanto à integridade física (visualmente) e, quanto ao percentual perda de massa dos ligantes. Os resultados mostram que a taxa de extração do ligante de baixa massa molar é muito baixa na faixa de temperatura estudada. No entanto, temperaturas mais elevadas que poderiam aumentar a taxa de extração não podem ser utilizadas porque é necessário manter o polipropileno (componente "backbone" do sistema ligante) rígido de forma a manter a estabilidade dimensional dos componentes injetados. Assim, melhorias adicionais nas características do equipamento e nos parâmetros do processo fazem-se necessárias.

MESQUITA, F. M. R. Estudo de solventes alternativos para extração de aromáticos. 2015. 159 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-07-31T11:35:00Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_fmrmesquita.pdf: 1920570 bytes, checksum: 9d1747e593632725f718e1e05f070794 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-08-03T17:11:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_fmrmesquita.pdf: 1920570 bytes, checksum: 9d1747e593632725f718e1e05f070794 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-03T17:11:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_fmrmesquita.pdf: 1920570 bytes, checksum: 9d1747e593632725f718e1e05f070794 (MD5) Previous issue date: 2015-04-24 / Aromatic hydrocarbons are chemical compounds of great interest in the petrochemical industry. These are commonly derived from reformed naphtha, which are in multicomponent mixtures with aliphatic hydrocarbons. The separation of these components is realized, generally, the liquid-liquid extraction process. In this process, the sulfolane is the most widely used solvent. However, this has some disadvantages such as high cost. For this reason, many studies are developed by the academic community in order to propose alternative solvents to replace the exclusive use of sulfolane by compounds that are important features like good selectivity, easy recoverability and low costs. Given the above, this study main aims to determine liquid-liquid equilibrium data (LLE) to study the ability of solvents [diethylene glycol (DEG), triethylene glycol (TEG), glycerol and 2-hydroxyethyl amine format (2-HEAF)] in extracting aromatic mixtures with aliphatic. The physical properties also of great importance in the understanding of the behavior and interactions that occur in liquid mixtures. Thus, in this study were also studied the density and viscosity of solvent extractors aromatic. The experimental methodology for the determination of LLE data was initially validated by reproducing the literature, and the results showed good agreement between these data. After the method has been validated, solubility curves and tie-lines were constructed for systems containing decane + toluene + DEG (+ TEG, + glycerol, + 2-HEAF, + sulfolane) at T = (303.15 and 333.15) K. The composition data of tie-lines, obtained experimentally, were used to calculate the selectivity parameter and the distribution coefficient. With this data, it can be concluded that all the solvents studied have a good capacity for toluene extraction from mixtures with decane. However, the glycerol has presented as the most promising solvent for aromatics extraction. Finally, the experimental data were correlated through the thermodynamic activity coefficient models, NRTL and UNIQUAC. The results were considered satisfactory, noting that the NRTL was the model that presented minor deviations in compositions. Thus, best represented the LLE data for the systems studied / Os hidrocarbonetos aromáticos são compostos químicos de grande interesse na indústria petroquímica. Estes são comumente originados da nafta reformada, onde encontram-se em misturas multicomponentes com hidrocarbonetos alifáticos. A separação destes componentes é realizada, em sua grande maioria, pelo processo de extração líquido-líquido. Nesse processo, o sulfolano é o solvente mais utilizado. No entanto, este apresenta algumas desvantagens, tais como alto custo. Por esse motivo, inúmeros estudos são realizados pela comunidade acadêmica a fim de propor solventes alternativos que substituam o uso exclusivo do sulfolano por compostos que também apresentem características importantes, como boa seletividade, boa recuperabilidade e baixos custos. Diante do exposto, o presente trabalho tem como principal objetivo determinar dados de equilíbrio líquido-líquido (ELL) para estudar a capacidade dos solventes [dietilenoglicol (DEG), trietilenoglicol (TEG), glicerina e 2-hidroxietilamina formato (2-HEAF)] em extrair aromáticos das misturas com alifáticos. As propriedades físicas também assumem extrema importância no conhecimento do comportamento e das interações que ocorrem nas misturas de líquidos. Deste modo, neste trabalho foram estudados a densidade e a viscosidade de solventes extratores de aromáticos. A metodologia experimental para obtenção dos dados de ELL foi inicialmente validada reproduzindo dados da literatura, e os resultados mostraram uma boa concordância entre estes dados. Após a metodologia ter sido validada foram construídas curvas de solubilidade e tie-lines para os sistemas contendo decano + tolueno + DEG (+ TEG, + glicerina, + 2-HEAF, + sulfolano) a T = (303,15 e 333,15) K. Os dados de composição das tie-lines, obtidos experimentalmente, foram utilizados para calcular o parâmetro de seletividade e o coeficiente de distribuição. De posse desses dados, pode-se concluir que todos os solventes estudados apresentam boa capacidade para extração de tolueno a partir de misturas com decano. No entanto, a glicerina destacou-se como o solvente mais promissor para a extração de aromáticos apresentando os maiores valores para seletividade. Finalmente, os dados experimentais foram correlacionados através dos modelos termodinâmicos de coeficiente de atividade, NRTL e UNIQUAC. Os resultados foram considerados satisfatórios, observando-se que o NRTL foi o modelo que apresentou os menores desvios na composição. Dessa forma, representou melhor os dados de ELL para os sistemas estudados

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-16T03:03:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337514.pdf: 3562491 bytes, checksum: 171ae47ad0c0497bc60ce3ef9488738e (MD5) Previous issue date: 2015 / O objetivo deste trabalho é contribuir para o avanço do processo tecnológico de extração de P(3HB), obtido a partir de Cupriavidus necator DSM 545, com o desenvolvimento de um processo que combina a aplicação de método mecânico com o solvente carbonato de propileno. Este estudo está dividido em quatro partes. A primeira parte consiste no estudo da influência das variáveis de processo dos métodos mecânicos, ultrassom e homogeneizador à alta pressão, na recuperação e pureza do polímero extraído com carbonato de propileno (150 °C e tempo de contato células solvente de 45 min). Neste estudo as variáveis para aplicação de ultrassonificação foram potência e tempo do ciclo de aplicação e, na homogeneização à alta pressão foram pressão de operação e número de passagens da suspensão celular pelo equipamento. Os resultados demonstraram que, no método de extração que combina aplicação de homogeneizador à alta pressão e solvente, a melhor condição foi obtida com a pressão de 1300 bar e duas passagens pelo equipamento, pois foram obtidos os melhores resultados de recuperação de P(3HB) (97,7 %) com elevada pureza (97,8 %) e menor degradação da massa molar em relação às outras condições testadas. A extração com ultrassom e solvente também mostrou-se eficaz pois, na melhor condição de tratamento da biomassa com ultrassom, potência de 200 W e três ciclos de aplicação de 59 s, foi possível obter elevada recuperação polimérica (92,0 %) com pureza de 99,0 %. Com base nas condições de aplicação de ultrassom e homogeneização à alta pressão definidas anteriormente, na segunda parte deste estudo foi realizada a avaliação cinética da influência de variáveis do processo de extração: tratamento da biomassa (homogeneizador à alta pressão e ultrassom) para efeito comparativo realizaram-se também ensaios a partir de biomassas sem tratamento e tratadas termicamente, temperatura de extração (130 e 150 °C) e tempo de contato células/solvente (5, 15, 30 e 45 min) sobre a porcentagem de recuperação e porcentagem de pureza do polímero extraído. Uma vez definido o melhor tratamento da biomassa a ser aplicado em conjunto com carbonato de propileno como método de extração de P(3HB) e, foi verificada a influência deste processo na massa molar do polímero extraído. O método de extração de P(3HB), que associa o tratamento da biomassa com homogeneizador à alta pressão e recuperação polimérica com carbonato de propileno a 150 °C por 5 min, foi definido como o mais eficiente para obtenção de elevadas porcentagens de recuperação de P(3HB) (93,6 %) e pureza (99,0 %) emum menor tempo de contato das células com o solvente, além da menor degradação da massa molar do polímero extraído. A terceira parte é referente ao estudo das variáveis do processo de homogeneização à alta pressão e carbonato de propileno na recuperação, pureza e características do polímero extraído. Para este estudo, foram variadas as pressões de operação (500, 900, 1300 e 1500 bar), número de passagens (1, 2 e 3) e o tempo de contato das células com solvente (5 e 15 min). A melhor condição de extração foi obtida com a pressão de 900 bar e 5 min de contato das células com carbonato de propileno aquecido a 150 °C, pois foram obtidos elevados percentuais de recuperação de P(3HB) (97,8 %) com apenas uma passagem da biomassa pelo homogeneizador. Através da caracterização do polímero extraído na melhor condição, verificou-se que o mesmo apresentou características térmicas e de massa molar semelhantes aos polímeros (P(3HB)) comerciais. Por fim, a última parte desse trabalho está relacionada com o efeito da reutilização do carbonato de propileno, recuperado do processo de extração de P(3HB) sobre a porcentagem de recuperação e porcentagem de pureza do biopolímero extraído e com a avaliação das perdas de solvente nas etapas do processo de extração. Foi observada a possibilidade de recuperar 80 % do carbonato de propileno no processo de extração do P(3HB). Sendo que dos 20 % de carbonato de propileno não recuperado, 5 % é referente à perda de solvente no processo de separação deste da água, sendo o restante proveniente de perdas nas etapas de filtração (11 %) e nos resíduos celulares (4 %). O solvente recuperado foi reutilizado por onze vezes sem perder a eficiência no rendimento e na pureza do polímero obtido. Assim, o conjunto de dados obtidos neste estudo é relevante para a melhoria do processo de extração de P(3HB) produzido por C. necator, pois propõe o desenvolvimento de um método de extração eficaz que combina homogeneização à alta pressão e carbonato de propileno, solvente de baixa toxidade que pode ser reutilizado no processo de extração, contribuindo para a redução dos custos de produção deste biopolímero, o que torna a extração de P(3HB) com este solvente mais competitiva no que se refere à economicidade do processo.<br> / Abstract : The aim of this work was to contribute to the advancement on the technological process of P(3HB) extraction by Cupriavidus necator DSM 545, with the development of a process with the combination of a mechanical method and the solvent propylene carbonate. This study is divided into four parts. The first one was the study of the influence of the mechanical process variables using ultrasound and high pressure homogenizer, on the recovery and purity of the extracted polymer with propylene carbonate (150 °C during 45 min). In this study the variables were the power of applying ultrassonification and application time and in the high pressure homogenization method, the variables were the operating pressure and the cell suspension number of passages through the device. The results showed that, in the method that combines the homogenizer at high pressure and solvent, the best condition was obtained with 1300 bar and two passages, with the best recovery results of P (3HB) (97.7 %) with high purity (97.8 %) and lower molecular weight degradation against other conditions tested. The method with solvent and ultrasound was also effective, because using ultrasound with 200 W of potency and three 59 s application cycles, it was possible to obtain high polymer recovery (92 %) with purity of 99.0 %. Based on ultrasound application conditions and high pressure homogenization previously defined, the second part of this study was performed to evaluate the influence of kinetic extraction process variables: biomass treatment (homogenizer at high pressure and ultrasound, for comparison biomass thermally treated and untreated were performed); the extraction temperature (130 to 150 °C) and contact time cells/solvent (5, 15, 30 and 45 min). Once defined the best treatment of the biomass to be used with propylene carbonate, and its influence on the process, the molecular weight of the extracted polymer was verified. The P(3HB) extraction method combining the biomass treatment using high pressure homogenizer and propylene carbonate at 150 °C for 5 min, was the most efficient for achieving high recovery percentages P(3HB) (93.6 %) and purity (99.0 %) in a shorter time of contact of the cells with the solvent, in addition to less degradation of the molecular weight of the polymer. The third part relates the study of the process variables using high pressure homogenization and propylene carbonate on the purity and recovery of P(3HB) and at the characteristics of the extracted polymer. In this part of the work, different operating pressures (500, 900, 1300 and 1500 bar) and number of passages (1, 2 and 3) were tested as wellas the contact time between the cells and the solvent (5 and 15 min). The best performance was obtained by the combination of treatment with high-pressure homogenizer (900 bar) and extraction with propylene carbonate, during 5 min, at 150 ºC, the recovery of P(3HB) was 97.8 % with only one biomass passage through the homogenizer. The characterization of the polymer extracted in the best condition, showed that it had thermal characteristics and molecular weight similar to the comercial P(3HB). The last part of this work related the effect of propylene carbonate reutilization on the percentage of recovery and purity of the extracted biopolymer and the evaluation of the solvent loss during the steps of the process. The ability to recover 80 % of propylene carbonate in the extraction process P(3HB) was observed. Since 20 % of unrecovered propylene carbonate, 5 % is related to the loss of solvent in the separation process of this water, the remainder being losses from filtration steps (11 %) and cellular debris (4 %). The recovered solvent was reused eleven times without losses in the yield and purity of the obtained polymer. Thus, the set of data from this study is relevant to improve the P(3HB) extraction process produced by C. necator, it proposes the development of an efficient extraction method that combines high pressure homogenization and propylene carbonate, a low toxicity solvent which can be reused in the extraction process, contributing to reduction of production costs of this biopolymer, which makes the extraction of P(3HB) with this solvent more competitive in respect to economy of the process.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:05:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221539.pdf: 3733353 bytes, checksum: d78f37666da067ab14cd76a7615aed9e (MD5) / A extração supercrítica (ESC) é uma tecnologia que vem se destacando dentre as demais extrações por sua seletividade e por empregar baixas temperaturas, produzir um extrato livre de resíduos de solventes, garantindo assim extratos de alta qualidade em compostos de interesse, além da técnica ser considerada segura para o meio ambiente. No processo de ESC a variação das condições de temperatura e pressão de operação permitem relacionar eficiência e condições ótimas de processo. Levando-se em consideração as vantagens que a ESC oferece, o objetivo deste trabalho foi seu emprego na obtenção de extratos do cogumelo shiitake (Lentinula edodes) em diferentes temperaturas e pressões de operação e avaliar rendimento, composição, atividade antioxidante e antimicrobiana, além de comparar os resultados obtidos com a ESC CO2 utilizando co-solventes e com a extração líquido-líquido (ELL). Lentinula edodes (Berk.) Pegler é o segundo cogumelo mais largamente cultivado no mundo. É considerado boa fonte de nutrientes como proteínas, carboidratos, lipídeos, minerais e vitaminas. Dentre suas propriedades terapêuticas destacam-se a ação antitumoral, a ação hipocololesterolêmica, as atividades antifúngica e antimicrobiana, a redução do colesterol e a ação antioxidante. As condições de operação na ESC foram temperaturas de 30 a 50°C e pressões de 150 a 350 bar que forneceram rendimentos de 0,53 a 1,01%. Foram usados os co-solventes diclorometano, acetato de etila e etanol. A ELL empregou os seguintes solventes n-hexano, diclorometano, acetato de etila e água. Para a quantificação e identificação dos extratos da ESC e ELL foram realizadas, análises cromatográficas através da cromatografia gasosa e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas, sendo os principais componentes do shiitake os ácidos graxos como palmítico, linoléico e o ergosterol (pró-vitamina D). Os extratos da ELL e ESC com co-solvente apresentaram atividade antioxidante, com valores de EC50 na faixa de 132,11 a 190,30 mg/mL. Para as análises antimicrobianas os extratos foram mais efetivos contra as bactérias M. luteus e B. cereus. Os valores de MIC ficaram em torno de 0,5 mg/mL para os extratos obtidos a 50°C e 150 bar e 30°C e 200 bar contra M. luteus e de 0,25 mg/mL para o extrato 30°C e 300 bar contra B. cereus. Os modelos de SOVOVÁ (1994) e de Martinez (2003), que foram utilizados para descrever a curva de extração representaram adequadamente os dados experimentais para a ESC de cogumelo shiitake.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-19T07:43:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T22:12:32Z : No. of bitstreams: 1 182722.pdf: 17728036 bytes, checksum: 50ca7204bada5366c70918ecb5085c46 (MD5) / Extração e purificação de corantes de urucum. Para a extração foram utilizadas a extração mecânica por moinho de bolas de alumina e a extração por agitação mecânica, utilizando água e etanol como fases líquidas. Para a purificação dos extratos obtidos nos processos de extração, foram utilizados um processo de solubilização do extrato em uma solução de hidróxido de sódio e posterior precipitação com ácido clorídrico e, outro processo que envolveu a solubilização a quente do extrato em ácido acético glacial e posterior cristalização. Análises por espectrofotometria e cromatografia líquida de alta eficiência.

Orientador: Valquíria Campos / Banca: Isaac Jamil Sayeg / Banca: Natan de Jesus Pimentel Filho / Resumo: O ácido γ-poliglutâmico (γ-PGA) é uma homopoliamida composta por unidades de D- e L- de ácido glutâmico. Trata-se de biopolímero aniônico que possui propriedades como solubilidade em água, atoxicidade, além de ser comestível e biodegradável. Devido a estas propriedades, possui muitas aplicações ambientais, dentre elas, o uso como incremento ao processo de floculação, no tratamento de água. O ácido γ-poliglutâmico pode ser produzido, através da fermentação da soja utilizando-se da bactéria Bacillus subtilis encontrada em alimentos como o natto, consumido como iguaria no Japão. Grande parte das aplicações de biopolímeros está diretamente envolvida com seu potencial de resposta às alterações do meio em que se encontram dissolvidos. Uma abordagem voltada ao entendimento das alterações estruturais, conformações e associações de cadeias poliméricas apresenta alto interesse científico, assim como aplicações práticas. O objetivo deste trabalho volta-se pela extração e quantificação do ácido γ-poliglutâmico de produtos comerciais, natto e PGα21Ca, para estudos como agente floculante. Observou-se diferença expressiva, na produção de ácido γ-poliglutâmico, em marcas distintas de natto. A metodologia de extração γ-PGA que representou maior eficiência foi através do uso de metanol refrigerado como agente de precipitação, onde em apenas uma extração obteve-se o biopolímero com atividade floculante, quando comparado à extração com o álcool etílico e acetona. Quanto ao método de extração de ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The γ-polyglutamic acid (γ-PGA) is a homopolyamide composed of D- and L- units of glutamic acid. It is anionic biopolymer that has properties such as water solubility, no toxicity, in addition to being edible and biodegradable. Due to these properties, it has many environmental applications, among them, the use as an increment to the flocculation process, in the treatment of water. γ-polyglutamic acid can be produced by fermenting soybeans using Bacillus subtilis bacteria found in foods such as natto, consumed as a delicacy in Japan. Most applications of biopolymers are directly involved with their potential to respond to changes from the environment in which they are dissolved. An approach aimed at understanding the structural changes, conformations and associations of polymer chains presents a high scientific interest, as well as practical applications. The objective of this work is the extraction and quantification of γ-polyglutamic acid from commercial products, natto and PGα21Ca, for studies as a flocculating agent. There was an expressive difference in the production of γ-polyglutamic acid in different natto brands. The methodology of γ-PGA extraction that represented greater efficiency was through the use of cooled methanol as a precipitation agent, where in only one extraction was obtained the biopolymer with flocculating activity, when compared to the extraction with ethyl alcohol and acetone. As for the γ-PGA extraction method of PGα21Ca, the ethyl alcohol extraction was efficient in the separation of the γ-polyglutamic acid, with only small residual of calcium being observed / Mestre