Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseKBR.pdf: 7513836 bytes, checksum: 50d8fdf3167d96c8e61b387ff0b23cc7 (MD5) Previous issue date: 2006-06-19 / Universidade Federal de Sao Carlos / The particle retention inside a filter medium, after cleaning, significantly improves the initial pressure drop during the subsequent cycle, that is, the residual pressure drop. However, the way as these particles accommodate inside the filter isn t still very clear, as well as, its impact on filtering performance. This work aims to verify the spatial disposal of different particles inside filtration media with different properties, in order to study the penetration depth, after cleaning, as well as the particle size variations from the cake-filter interface to the filtration bulk. Moreover, the objective of this research was to verify the relation between particle penetration behavior and other filtration characteristics for each fabric tested, like the development of residual pressure drop, retained and removed mass after cleaning, and removal efficiency. Three different kinds of powder materials were used for the experiments, varying particle size, granulometric distribution and particle shape: fine phosphoric rock dust, with an average Stokes diameter of 3.71 µm, irregular shape and wide granulometric distribution, coarse phosphoric rock dust, with an average Stokes diameter of 14.67 µm, irregular shape and wide granulometric distribution and tapioca flour, with average Stokes diameter of 8.67 µm, almost spherical shaped, and narrow granulometric distribution. It was observed, despite of the filter media heterogeneity, a particle accumulation in the upward layers of the fabric, decreasing as a function of depth. However, the penetration depth, amount of particles and particle diameter didn t vary according to the number of cycles. It was verified that, the polypropylene fabric, which has low values of permeability and porosity, presented lower particle retention values after cleaning, higher residual pressure drop and shorter filtration cycles, what could be associated with a superficial penetration, according to the microscopy tests carried out. The comparison made between treated and untreated polyester needle felts showed a greater retained mass in the untreated fabric, what resulted in a longer filtration cycle during the beginning of the process, making no difference when fine rock or tapioca flour were used. However, the filtration performance was significantly prejudiced during the following cycles, with higher residual pressure drop and lower particle efficiency removal, what turned the fabric less suitable than the other ones. The results showed that the material presenting narrower granulometric distribution and almost spherical shaped had more xiv homogeneous and long filtration cycles, despite of the greater values of retained mass and depth of penetration, what suggests the better accommodation of particles in the filter cake. The increase in the coarse rock particle diameter resulted in a deeper penetration and a greater retained mass, but similar residual pressure drop, with longer filtration cycles, what meant that the cake formed by greater particles offered better filtration conditions and less specific cake resistance. However, the penetration was deeper for the coarse rock, being the penetration intensity similar for the two rock diameters tested. The increase of maximum pressure drop resulted in a greater retained mass and a greater residual pressure drop. However, nothing could be assured about the total amount of particles collected from each analyzed layer, because the average values in each layer were comparable in magnitude. For a higher maximum pressure drop, the penetration was deeper, as well as the specific resistance of the filter cake, resulted from a greater filtration pressure. / A presença de partículas no interior do meio filtrante, após a limpeza, colabora significativamente para o aumento da perda de carga do ciclo subseqüente. A forma como estas partículas se acomodam, no entanto, não é ainda claramente conhecida, assim como seu impacto no desempenho dos meios filtrantes. Desta forma, este trabalho se propõe a verificar a disposição de diferentes partículas em meios filtrantes com diferentes propriedades, a fim de estudar a profundidade de penetração no interior dos filtros, após a limpeza, bem como a variação granulométrica ao longo do interior dos mesmos. Além disso, faz parte do escopo deste trabalho verificar a relação deste comportamento com as demais características da filtração de cada tecido, como o desenvolvimento da perda de carga residual, massa removida e retida no filtro após a limpeza, e eficiência de remoção. Para os experimentos empregou-se três diferentes materiais pulverulentos, com diferentes tamanhos e diferentes distribuições granulométricas e formas diferentes: a rocha fosfática fina, com diâmetro médio de Stokes de 3,71 µm e ampla distribuição, a rocha fosfática grossa, com diâmetro médio de Stokes de 14,67 µm e ampla distribuição e o polvilho doce, com diâmetro médio de Stokes de 8,67 µm, forma quase esférica e distribuição estreita. Observou-se, apesar da heterogeneidade do meio filtrante, que houve um acúmulo de partículas nas camadas superiores do tecido, que diminuía com a profundidade. No entanto, não houve tendência da profundidade de penetração nem do número e diâmetro das partículas variarem com o número de ciclos. Verificou-se que, para o tecido de polipropileno, com menor permeabilidade e porosidade, houve menor retenção de partículas após a limpeza, mas perda de carga residual superior e ciclos de filtração mais curtos, o que pôde ser associado a uma menor profundidade de penetração, através das microscopias realizadas. A comparação dos tecidos de poliéster tratado e não tratado evidenciaram a maior massa retida no tecido sem tratamento, resultando em um maior ciclo de filtração nos ciclos iniciais, tanto para a rocha fina quanto para o polvilho. No entanto, o desempenho foi significativamente prejudicado nos ciclos seguintes, de modo a tornar o tecido menos indicado que os demais, com perdas de carga residuais superiores e menores eficiências de remoção de partículas. Notou-se que o material com distribuição granulométrica mais estreita e com formato quase esférico apresentou ciclos de filtração mais homogêneos e longos, apesar dos maiores valores de massa retida, e maior profundidade de penetração, o que sugere que a torta formada possuída melhor acomodação de partículas. O aumento do diâmetro de partículas da rocha grossa resultou em maior profundidade de penetração e maior massa retida, mas em perda de carga residual semelhante, sendo que o período de filtração foi mais longo, o que significou que a torta constituída por partículas maiores ofereceu melhores condições de filtração e menor resistência específica. No entanto, a profundidade de penetração foi maior para a rocha grossa, sendo a intensidade desta penetração semelhando para os dois diâmetros. O aumento da perda de carga máxima admitida resultou em uma maior massa retida e maior perda de carga residual. No entanto, nada se pode afirmar a respeito do número total de partículas coletado por camada analisada, sendo que o valor médio em cada camada foi bastante próximo. Para a maior perda de carga máxima a profundidade de penetração também foi maior, assim como a resistência específica da torta, resultado da maior pressão de filtração.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3705.pdf: 9069339 bytes, checksum: 287407cc7b8046716dd3084a53840f13 (MD5) Previous issue date: 2011-09-21 / Universidade Federal de Sao Carlos / The presence of residue in the transport of natural gas in pipelines may result in numerous losses for the gas companies, such as obstruction of measuring equipment, decrease in product quality, and reduction in the lifetime of equipment. A very efficient and inexpensive way for removal of particles is the use of gas filtration. Despite the wide applicability of filters, there are very few studies on natural gas filtration, due to their operating conditions, because they work at high pressures. Thus, research in this area is extremely important to obtain more information about this subject. Therefore, this study aimed to examine the behavior of different filter media used in gas filtration at high pressures. The particulate matter used was the phosphate concentrate and the filter media were polyester, polypropylene, cellulose and metal. The absolute pressure of the system varied from 93 kPa to 693 kPa and the volumetric flow from 14 l/min to 74 l/min in the permeability trials and the fluid used was compressed air. The system pressures of 193, 393 and 693 kPa were used in the filtration trials and the superficial gas velocity was kept constant at 0.05 m/s. The results showed that the permeability constants, k1 and k2, did not present significant variations with the increase in the system pressure, that is, the values tended to a constant value. Simulations to determine pressure drop using natural gas as fluid were performed considering that the permeability constants did not present large variations. The results indicated that the increase in system pressure resulted in greater filtering capacities for a given pressure drop. It was observed that the highest absolute pressure applied to the system (693 kPa) provided the lowest pressure drop at the filter for the same powder mass collected in the filtration trials. An analysis of the dust cakes porosity revealed that the increase in pressure resulted in more porous cakes which were less resistant to gas flow. Also, it was verified that the increase in the system pressure provided an increase in the fractional efficiency of the filters for particles smaller than 5 μm. / A presença de resíduos em gasodutos no transporte do gás natural pode acarretar para as companhias de gás inúmeros prejuízos, dentre os quais se destacam: obstrução de equipamentos de medidas, diminuição da qualidade do produto e redução no tempo de vida útil de equipamentos. Uma maneira bastante eficiente e barata para remoção das partículas é a utilização da filtração de gases. Apesar da grande aplicabilidade dos filtros, ainda são poucos os estudos de filtração de gás natural, devido às suas condições operacionais, porque trabalham a elevadas pressões. Desta forma, pesquisas nessa área são extremamente importantes para se obter maiores informações a respeito desse assunto. Neste contexto, o presente trabalho teve por finalidade analisar o comportamento de diferentes meios filtrantes na filtração de gases as altas pressões. O material particulado utilizado foi a rocha fosfática e os meios filtrantes foram o poliéster, o polipropileno, a celulose e o metálico. Para os ensaios de permeabilidade, variou-se a pressão absoluta do sistema de 93 kPa a 693 kPa e as vazões volumétricas de 14 l/min a 74 l/min, sendo o fluido utilizado o ar comprimido. Nos ensaios de filtração avaliaram-se as pressões do sistema de 193, 393 e 693 kPa, mantendo-se constante a velocidade superficial do gás em 0,05 m/s. Os resultados mostraram que as constantes de permeabilidades (k1 e k2) não apresentaram variações significativas com o aumento da pressão do sistema, no qual k1 e k2 tenderam a um valor constante. Considerando-se que as constantes de permeabilidade não apresentaram grandes variações com o aumento da pressão, foram realizadas simulações para determinar a perda de carga utilizando o gás natural como fluido. Os resultados indicaram que, para uma mesma perda de carga no elemento filtrante, o aumento da pressão do sistema resultou em maiores capacidades de filtração. Nos ensaios de filtração, observou-se que, para uma mesma massa de pó coletada, a maior pressão absoluta aplicada no sistema (693 kPa) proporcionou a menor perda de carga no filtro. Uma análise na porosidade das tortas mostrou que o aumento da pressão resultou em tortas mais porosas e menos resistentes ao escoamento do gás. Verificou-se também que o aumento da pressão do sistema proporcionou um aumento na eficiência fracionária dos filtros para as partículas menores que 5 μm

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6372.pdf: 2892737 bytes, checksum: c834e3f0b0f95cc366e04f733975bb73 (MD5) Previous issue date: 2014-03-31 / Financiadora de Estudos e Projetos / Fibrous filters are highly efficient in removing micrometric particles, but when is related on the removal of particles in the nanometer range, their performance is still poorly understood. During filtration, as the particles are deposited on the filter medium, the pressure drops as much as the collection efficiency tends to increase. Thus, this study aimed to determine the deposition of particles in fibrous filter media and their performance, when clean, during this deposition. A cellulose fiber filter (HEPA) and a polyester one were used in the removal of nanometric particles of NaCl. The deposition was assessed by the pressure drop curves as a function of the accumulated mass. The filter performance was avaliated by counting the particles before and after the filter medium and the pressure was monitored to obtain the filtration curves. The filtration rate was maintained at 6 cm.s-1 and the concentration of the generated solution at 0.0042 L min-1 in a commercial inhaler was 5 g L-1. The results showed that the deposition of these particles ocurred first in the interior of the filters media and then in the surface of both filters. The HEPA filter showed lower permeability, higher specific strength of the cake filtration and lower point of clogging. The efficiencies for the cleaned filters ranged from 99.8 to 100% for the HEPA filter and from 15 to 100% for the polyester filter, for the range of particles avaliated. The theoretical efficiencies fitted to the experimental data in the filter of heterogeneous fibers. For the filter of homogeneous fibers, the data also did fit satisfactorily. Both filters showed, problably in the transition region between the mechanisms of collection, a randomness of experimental data. During deposition, the efficiency of the filter medium increased with the deposition of particles, reaching 100% of efficiency at the end of filtration. / Os filtros fibrosos são altamente eficientes na remoção de partículas micrométricas, mas na remoção de partículas na faixa nanométrica seu desempenho é ainda pouco conhecido. Durante a filtração, à medida que as partículas são depositadas no meio filtrante, tanto a queda de pressão quanto a eficiência de coleta tendem a aumentar. Diante disso, este trabalho objetivou verificar a deposição das partículas em meios filtrantes fibrosos e o desempenho deles limpos e durante esta deposição. Foi utilizado filtro de fibras de celulose (HEPA) e Poliéster na remoção de partículas nanométricas de NaCl. A deposição foi avaliada através das curvas de queda de pressão em função da massa acumulada. O desempenho do filtro foi avaliado pela contagem de partículas antes e após o meio filtrante e a queda de pressão foi monitorada a fim de obter as curvas de filtração. A velocidade de filtração foi mantida em 6 cm.s-1 e a concentração da solução gerada a uma vazão de 0,0042 L/min em um inalador comercial foi de 5 g.L-1. Os resultados mostraram que a deposição das partículas nestes filtros ocorreu primeira no interior dos meios filtrantes e em seguida na superfície em ambos os filtros. O filtro HEPA apresentou menor permeabilidade, maior resistência específica da torta e menor ponto de colmatação. As eficiências experimentais para os filtros limpos variaram de 99,8 a 100% para o filtro HEPA e de 15 a 100% para o filtro de poliéster para a faixa de partículas avaliadas. As eficiências teóricas se ajustaram satisfatoriamente aos dados experimentais no filtro de fibras heterogêneas, para o filtro de fibras homogêneas, o ajuste não foi tão satisfatório. Ambos os filtros apresentaram uma aleatoriedade de dados experimentais, o que provavelmente ocorreu na região de transição entre mecanismos de coleta. Durante a deposição, a eficiência dos meios filtrantes aumentou com a deposição das partículas, chegando a 100% de eficiência ao final da filtração.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissERT.pdf: 4750422 bytes, checksum: b92f1de6c66e77c69c1b9cc0f98ae3f4 (MD5) Previous issue date: 2007-03-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / The present work aims to evaluate the influence of some operational variables on the filtration process and cake detachment, and also the patchy cleaning phenomenon. The studied conditions were maximum pressure drop, 20, 40 and 60 cmc.a., filtration velocity, 5 and 10 cm/s, cleaning velocity, 10 and 15 cm/s and thickness of the cake. Phosphoric rock dust with Stokes diameters of 4,5 µm was used as powder material. The filter medium used was acrylic, polyester and polypropylene needlefelt. To characterize the cleanness of the fabric, it was used the technique to take a photograph of the filter after each cycle of cleanness, getting images of the partial detachment of the cake. These images of cycles 1, 2, 3, 5 and 10 had been studied and analyzed through analytical software of images, the Image-Pro Plus. The efficiency of regeneration and the size of the regenerated areas of the filter had been analyzed. The results showed that the residual pressure drop was higher for thicker cakes. The higher cleaning velocity was not necessarily the one that offers better cake removal. Concerning the patchy cleaning phenomenon, total area removed did not present a defined behavior with the number of cycles. The results also showed that acrylic needlefelt is the best one to this process. This filter medium requires regeneration less frequently as it presents a lower pressure drop tax. As consequence the process is more economic and the filter medium can me used for longer periods of time. / O objetivo desse trabalho foi estudar a influência das condições operacionais na formação e remoção de tortas de filtração de gases. Ensaios de 10 ciclos de filtração e de limpeza foram realizados, com o intuito de avaliar a influência da espessura da torta de filtração, velocidade de filtração e velocidade de limpeza na regeneração de três tecidos diferentes, no caso, acrílico, poliéster e polipropileno. Foram utilizadas velocidades de limpeza de 5, 10 e 15 cm/s e velocidades de filtração de 5 e 10 cm/s, com perda de carga máxima de 20, 40 e 60 cmc.a.. Concentrado fosfático com diâmetro volumétrico médio de 4,5 µm foi utilizado como material particulado. Para caracterizar a limpeza do tecido, foi utilizada a técnica de fotografar o filtro após cada ciclo de limpeza, obtendo imagens do destacamento parcial das tortas. Essas imagens dos ciclos 1, 2, 3, 5 e 10 foram estudadas e avaliadas através de um software analisador de imagens, o Image-Pro Plus. Foram analisadas a eficiência de regeneração e o tamanho das áreas regeneradas do filtro, obtendo informações a respeito da influência da estrutura do tecido sobre a remoção e forma dos patches. Os resultados mostraram que, para tortas mais espessas, a perda de carga residual foi mais elevada, independente da massa retida. Maiores velocidades de filtração não são necessariamente as que proporcionam melhor regeneração do tecido. Ao observar-se o fenômeno de remoção por blocos não houve um comportamento definido ao longo dos ciclos. Os resultados obtidos indicaram que o acrílico foi mais apropriado para a filtração do concentrado fosfático, nas condições experimentais investigadas, por apresentar uma menor taxa de perda de carga em função da carga mássica, o que torna a operação economicamente mais vantajosa, diminuindo as interrupções no processo, para a limpeza do meio filtrante, o que também diminui o desgaste do tecido.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1825.pdf: 3655449 bytes, checksum: 91a48b5fce550c7c3bcd2f637db3af08 (MD5) Previous issue date: 2008-03-17 / Universidade Federal de Sao Carlos / Many studies related to bag filters have focused on minimizing the amount of energy used in the process. Seeking longer filtration cycles, lower frequency of cleaning cycles and a longer filter life, such studies search for fabrics which present easy cake removal and the least loss of residual pressure drop. There are many studies related to the formation and removal of filtration cakes but little is known about the behavior of particles deposited on the inside of the filter and what influence these particles have on the performance of filters. For this reason, the objective of this study was to investigate particle deposition behavior and particulate materials on the interior of different filter materials after the cleaning process and to evaluate the impact of these particles on the regeneration of the fabric under microscopic examination. Particulate materials utilized were phosphatic rock and manioc starch with filter mediums of treated polyester, untreated polyester, polypropylene and acrylic. The filter trials were carried out at a filtration velocity of 0.10 m/s. The cake removal process was done by reverse airflow at a cleaning velocity of 0.12 m/s. The maximum pressure drop permitted in the filtration trials was 980 Pa. Utilizing phosphatic rock and acrylic, polypropylene and treated polyester, the depth of particle deposition on the polypropylene fabric was less deep in relation to the other two fabrics studied. The residual pressure drop of this fabric was greater, demonstrating that the accumulation of particulate material in this filter medium provided a greater resistance to flow, due to the smaller spacing encountered between the fibers of this fabric and consequent closing of pores. For the manioc starch particles on treated and untreated polyester, a greater depth of particle deposition was observed on the untreated polyester, showing that the absence of treatment allowed the fabric to obtain greater particle deposition on the interior of the filter medium, which increased the resistance to flow and the system residual pressure drop. This shows that the characteristics of the filter medium and the particulate material both exercise an influence on the depth of particle deposition and on residual pressure drop in the system. Thus, the best performance encountered utilizing particulate materials of phosphatic rock or manioc starch under the experimental conditions, was with the treated polyester. A study on the effects of the operational variables on particle deposition depth was also conducted, utilizing a three level experimental plan, 3k, to evaluate the effect of the variables, filtration velocity (Vf) and filtration time (tf). Results showed that both these variables presented an influence on the response variable, but the variable that produced the greatest significant effect was the filtration velocity. The utilization of lower values of velocity and lower values of filtration times is suggested to achieve lower levels of particle deposition depth, because the increase in particle deposition on the interior of the filter obstructs the air flow through the filter, thus slowing the cleaning process and provoking an increase in residual pressure drop. / Muitos estudos relacionados aos filtros de mangas estão focados na minimização energética do processo. Almejando ciclos de filtração mais longos, menor freqüência de limpeza e maior vida útil do filtro, tais estudos buscam tecidos que apresentem maior facilidade de remoção da torta e menor perda de carga residual. Existem muitos estudos relacionados com a formação e remoção das tortas de filtração, mas pouco se sabe sobre o comportamento das partículas depositadas no interior do meio filtrante e qual a influência destas partículas no desempenho dos filtros. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi investigar o comportamento da deposição das partículas no interior de diferentes meios filtrantes e materiais particulados após o processo de limpeza, realizando um estudo microscópico, para avaliar o impacto destas partículas na regeneração do tecido. Os materiais particulados utilizados foram à rocha fosfática e o polvilho doce, com os meios filtrantes de poliéster tratado, de poliéster não tratado, de polipropileno e de acrílico. Os ensaios de filtração foram realizados com uma velocidade de filtração de 0,10 m/s. O processo de remoção da torta foi através do fluxo de ar reverso com uma velocidade de limpeza de 0,12 m/s. A perda de carga máxima admitida nos ensaios de filtrações foi 980 Pa. Verificou-se, utilizando a rocha fosfática e os tecidos de acrílico, de polipropileno e de poliéster tratado, que a profundidade de deposição das partículas no tecido de polipropileno foi menor em relação aos outros dois tecidos estudados. Contudo, a perda de carga residual deste tecido foi maior, mostrando que o acúmulo do material particulado neste meio filtrante proporcionou uma maior resistência ao fluxo, devido ao menor espaçamento encontrado entre as fibras deste tecido, proporcionando um fechamento dos poros. Para as partículas de polvilho nos tecidos de poliéster tratado e não tratado, observou-se que a maior profundidade de deposição das partículas aconteceu no tecido de poliéster sem tratamento, mostrando que a ausência de tratamento permite que o tecido obtenha uma maior deposição de partículas no interior do meio filtrante, aumentado à resistência do fluxo e também à perda de carga residual do sistema. Isto mostra que tanto as características do meio filtrante e do material particulado exercem uma influência na profundidade de deposição das partículas e na perda de carga residual do sistema. Logo, o melhor desempenho encontrado utilizando os materiais particulados de rocha fosfática e de polvilho doce, nestas condições experimentais foi o tecido de poliéster tratado. Realizou-se também um estudo dos efeitos das variáveis operacionais na profundidade de deposição das partículas, utilizando um planejamento experimental de três níveis, 3k avaliando o efeito das variáveis, velocidade de filtração (Vf) e tempo de filtração (tf). Notou-se através dos resultados que estas duas variáveis apresentaram influência na variável resposta, mas a variável que proporcionou um maior efeito significativo foi à velocidade de filtração. Logo quando se deseja obter menores níveis da profundidade de deposição das partículas, sugere-se a utilização de baixos valores de velocidades de filtração e baixos valores de tempos de filtração, porque o aumento da deposição das partículas no interior do meio filtrante dificulta o processo de limpeza, obstruindo a passagem do ar através do filtro, provocando assim um aumento na perda de carga residual do processo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2635.pdf: 5213447 bytes, checksum: 18a6886ba0d9a66b10ba5e1c8dcd28db (MD5) Previous issue date: 2009-09-01 / Financiadora de Estudos e Projetos / Particle morphology is a parameter which deserves great attention in industrial processes. This parameter affect some processes and products like medicines production and cosmetics which are developed by the compaction process, toner cartridges, behavior of aerosol flow of and also the filter cakes formation, among others. Although, the influence of the particle morphology on gas filtration is not well known yet. Because of that, this study aimed to evaluate the influence of particles shape on filter cake formation in gas filtration. Three types of particulate materials were used, all organic, with size distributions very close, similar densities and with different shapes. The materials used were: cassava starch of Yoki brand (volumetric average diameter equal to 14.79 μm), corn starch of the brand Maizena (volumetric average diameter equal to 15.70 μm) and wheat flour of the brand Rosa Branca (volumetric diameter average equal to 27.32 μm). The particle morphology study was done by the analysis of microscopy images on the software Image Pro Plus from Media Cybernetics. The particles shape of cassava starch are very close to the spherical shape with average value for the circularity equal to 0.97, the particles of corn starch have polyhedral shape and circularity equal to 0.85 and the particles of wheat flour have circular flake shape with circularity equal to 0.95. Two types of filter fabric were used as a filter medium, the polypropylene and treated polyester. The filtrations were performed with superficial velocity of 10 cm/s and the cleaning process of the filter medium was done with superficial velocity of 15 cm/s. The time of the filtration experiments was 885 seconds for each one and the cleaning process time was 60 seconds. The results have shown that the filter cake formed by the wheat flour in polyester fabric got the higher specific resistance (k2) of all experiments, with average value of 3.41 x105 s-1 and the lowest porosity. The results using corn starch in polypropylene tissue pointed out the lowest value of specific resistance, with average value equal to 1.21x105 s-1, and also presented a higher porosity of the filter cake. The results have shown that the particle morphology is a very important parameter for the right choosing of the fabric filter, because, for both filter medium tested large differences in pressure drop and also in the efficiency of the cleaning process were observed on the results of the experiments. / A morfologia das partículas é um parâmetro que merece especial atenção nos processos industriais. Esse parâmetro interfere na produção de comprimidos e cosméticos fabricados por processos de compactação, na qualidade de impressões a laser, no comportamento do fluxo de aerossóis bem como na formação das tortas de filtração, entre outros. Entretanto, ainda não é muito bem conhecida a influência da forma das partículas no processo de filtração de gases. Por essa razão esse trabalho teve como objetivo avaliar a relevância do formato das partículas na formação da torta no processo de filtração de gases. Foram utilizados três tipos de materiais particulados, todos orgânicos, com distribuições granulométricas bastante próximas, densidades semelhantes e com formatos diferentes. Os materiais utilizados foram o amido de mandioca (polvilho doce) da marca Yoki, com diâmetro volumétrico médio igual a 14,79 μm, o amido de milho da marca Maizena com diâmetro volumétrico médio igual a 15,70 μm e a farinha de trigo da marca Rosa Branca com diâmetro volumétrico médio igual a 27,32 μm. As análises da morfologia das partículas foram realizadas por meio de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura com o auxílio do software Image Pro Plus da Media Cybernetics. As partículas de polvilho são as que mais se aproximam do formato esférico, possuindo valor médio para a circularidade igual a 0,97, as partículas de amido de milho possuem formato poliédrico e circularidade igual a 0,85 e as partículas de farinha de trigo têm formato de pastilhas circulares com circularidade igual a 0,95. Para os ensaios de filtração dois tipos de tecido foram utilizados como meio filtrante o polipropileno e o poliéster tratado. As filtrações foram realizadas com velocidade superficial de 10 cm/s e o processo de limpeza do meio filtrante foi o fluxo de ar reverso com velocidade de 15 cm/s. A duração dos ensaios foi de 885 segundos e da limpeza 60 segundos. Os resultados mostraram que a torta de filtração formada pela farinha de trigo em tecido de poliéster apresentou maior resistência específica (k2) dentre todos os experimentos, com valor médio de 3,41x105 s-1 e menor porosidade. Os resultados dos ensaios com amido de milho em tecido de polipropileno apresentaram o menor valor de resistência específica obtido, com valor médio igual a 1,21x105 s-1, e apresentou também a maior porosidade da torta de filtração formada. Os resultados mostraram que a morfologia é um parâmetro muito importante na escolha do tecido de filtração, pois, para os dois tecidos houve grande diferença na perda de carga final e na eficiência do processo de limpeza quando os três materiais foram comparados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissACMR.pdf: 2186431 bytes, checksum: f8e0d1c02533f24eb6a4a0c25a013cc5 (MD5) Previous issue date: 2004-06-15 / The purpose of this work is to evaluate and to compare, in the processes of cake formation and remotion in the gases filtration with Bag Filters, the behavior of a filter made of natural fibers fabric with other made of synthetic fibers. The fabrics compared were a woven cotton with granite texture of 0.735 kg/m² and a non woven polypropylene of 0.600 kg/m². The experimental apparatus consisted of a circular filter with 0.023 m² in area, a powder feeder with controlled powder flow rate and humidity, linked with a microcomputer and a system to collect de data. The particle material was a phosphatic concentrated of density 2.79 x 10³ kg/m³ with mean particle diameter of 4.55 x 10-6 m. In the realization of this work, they were accomplished filtering procedures of the particle material in samples of the mentioned fabrics and cake remotion procedures with reverse air flow procedure, in order to determine the cake removing tension by the method proposed by Seville et al. (1989), also being evaluated other filtration and remotion aspects and data. In order to compare e evaluated the behavior of the fabrics in job conditions, they were also accomplished successive filtration and cleaning cycles in both fabrics until they become particle material saturated. During filtration four gas velocities were employed (4.5; 6.0; 7.5 and 9.0 cm/s), the flow rate was adjusted to 2.0 x 10-5 kg/s (11% of the feeder total velocity) and three maximum pressure drops across the filter were employed (300 mmH2O, 400 mmH2O and 500 mmH2O). In the cleaning steps six cleaning gas velocities were employed (1.6 cm/s; 3.0 cm/s; 9.0 cm/s; 12.0 cm/s; 15.0 cm/s and 18.0 cm/s). In the successive filtration and cleaning cycles they were employed gas filtration velocity of 6.0 cm/s, filtration final pressure drop of 400 mmH2O and gas cleaning velocity of 18.0 cm/s. The polypropylene fabric has taken more cycles to be saturated with the powder in the filtration and cleaning cycles and presented a greater cleaning degree in the cleaning processes, 77% in average, than the cotton that presented 39% of cake removal in average. The polypropylene fabric porosity was found to be greather than the cotton fabric ones. The cake-fabric adhesion force per unit of area has increased with the increase of the filtration gas velocity for both clothes, being remarkable that the polypropylene fabric has presented greather values than the cotton fabric, especially for the cakes formed with filtration gas velocities of 6.0 and 7.5 cm/s. It was also observed that the cake plaques, removed in the cleaning procedures, have increased in size with the increase of the cake removed portion and with the cake mass per unit of area for both studied fabrics. / O objetivo deste trabalho é avaliar e comparar, no processo de formação e de remoção de tortas de filtração de gases em Filtros de Manga, o comportamento de um meio filtrante constituído de tecido entrelaçado, de fibras naturais, com outro constituído de tecido não entrelaçado, de fibras sintéticas. Os tecidos estudados foram algodão, constituído de fibras naturais, com textura granite e de gramatura 0,735 kg/m² e feltro agulhado de polipropileno, constituído de fibras sintéticas não entrelaçadas e de gramatura 0,600 kg/m². A célula experimental era constituída por um filtro circular de área livre para filtração de 0,023 m², um alimentador de pó com a vazão mássica e umidade controladas, um microcomputador e um sistema para controle e aquisição de dados. O material pulverulento utilizado foi um concentrado fosfático de densidade 2,79 x 10³ kg/m³ cujo diâmetro médio de partícula era de 4,55 x 10-6 m. Na realização deste trabalho, foram efetuadas filtrações do material pulverulento em amostras dos tecidos citados e remoção das tortas formadas pelo processo de fluxo de ar reverso, para obtenção das tensões de remoção das tortas pelo método proposto por Seville et al. (1989) . Foram ainda realizados ciclos sucessivos de filtração e limpeza em ambos os tecidos até a sua saturação, a fim de se avaliar e comparar o comportamento dos tecidos numa situação típica de trabalho, em que o tecido de polipropileno levou mais ciclos para saturar do que o algodão. Nos procedimentos de filtração foram utilizadas quatro velocidades de gás (4,5 ; 6,0 ; 7,5 e 9,0 cm/s ), vazão mássica de pó ajustada para 2,0 x 10-5 kg/s. (11% da rotação do prato de alimentação) e três quedas finais de pressão de filtração (300; 400 e 500 mmH2O). Nos procedimentos de remoção por fluxo de ar reverso foram utilizadas seis velocidades de gás (1,6 ; 3,0 ; 9,0 ; 12,0 ; 15,0 e 18,0 cm/s). Nos ciclos sucessivos de filtração e limpeza foi utilizada velocidade de filtração de 6,0 cm/s, queda de pressão final de filtração de 400 mmH2O e velocidade de limpeza de 18,0 cm/s. Nos processos de remoção, o tecido de polipropileno apresentou maior grau de limpeza das tortas, em média 77 %, comparado com o algodão que apresentou frações removidas em média de 39%. O tecido de polipropileno também apresentou maior porosidade do que o tecido de algodão. A tensão de remoção das tortas dos tecidos aumentou com o aumento da velocidade de filtração para ambos os tecidos, sendo que o tecido de polipropileno apresentou tensões de remoção maiores que as apresentadas pelo tecido algodão, notadamente para as tortas obtidas com velocidades de filtração de 6,0 e 7,5 cm/s. Como constatação secundária, observou-se que o tamanho das placas de torta, removidas nos procedimentos de limpeza dos tecidos, aumentou com o aumento da fração de torta removida para ambos os tecidos estudados.

Submitted by ALEXANDRE FABRICIO MARTUCCI null (afmartucci@gmail.com) on 2016-10-11T17:02:55Z No. of bitstreams: 1 Alexandre Fabricio Martucci (doutorado - pós-defesa)1.pdf: 1424088 bytes, checksum: 37085065265b125c45e34a67ec21913d (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-18T16:18:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 martucci_af_dr_bot.pdf: 1424088 bytes, checksum: 37085065265b125c45e34a67ec21913d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T16:18:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 martucci_af_dr_bot.pdf: 1424088 bytes, checksum: 37085065265b125c45e34a67ec21913d (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / National Institutes of Health (NIH) / As reações adversas relacionadas à transfusão sanguínea chegam a 0,138%. Lesão Pulmonar Aguda Relacionada à Transfusão (TRALI), imunossupressão, febre, transmissão de patógenos e reação hemolítica aguda são as complicações mais comuns. Na tentativa de mitigar essas reações, pesquisadores tentam criar carreadores de oxigênio eficazes e não tóxicos. As soluções até agora apresentadas não foram melhores do que uma transfusão sanguínea. O óxido nítrico (NO) tem influência nas alterações vasculares e pode ter influência na toxicidade. Assim como o NO, a curva de saturação da hemoglobina (Hb) pelo oxigênio e a meia-vida são características que não foram completamente investigadas quanto à toxicidade e às alterações sistêmicas e micro-hemodinâmicas. Objetivo. Determinar se as diferentes propriedades quanto à meia-vida, à dissociação de oxigênio e à cinética de NO de soluções de carreadores de oxigênio baseados em Hb (HBOC) afetam a microvasculatura e a função renal, diferentemente. Material e Métodos. Estudo prospectivo realizado no Laboratório de Bioengenharia da Universidade da Califórnia, San Diego, EUA, usando hamsters Sírios Dourados machos. Foi injetado um HBOC em animal previamente anestesiado e operado para instalação de uma janela de visualização da microvasculatura e, também, para implante de cateteres centrais. Cinco tipos de solução que variavam entre elas quanto à meia-vida, à curva de dissociação do oxigênio e ao consumo de NO foram empregadas. Foram avaliados a pressão arterial média (PAM), a frequência cardíaca, o conteúdo plasmático de Hb livre. Arteríolas de 50 a 100mcm foram avaliadas ao longo do experimento quanto a alterações de diâmetro, fluxo e velocidade do fluxo através da janela de visualização. Foi também avaliado o ritmo de filtração glomerular (RFG) com sinistrina associada à fluoresceína-isotiocianato em três tempos diferentes após a infusão das soluções. A estrutura renal foi analisada com cortes histológicos após o sacrifício. Somente após o experimento terminado é que as características das soluções foram reveladas. Principais resultados. As cinco soluções estudadas causaram aumento da PAM e diminuição da frequência cardíaca sustentados até 30 minutos após a infusão das soluções. As medidas de diâmetro arteriolar e do fluxo e velocidade do fluxo nesses vasos não foram diferentes até 60 minutos após a infusão. Não foi detectada alteração significativa do RFG, no entanto a análise histológica revelou dano tubular associado à infusão das soluções. Conclusão. As soluções estudadas causaram lesão renal sem alterações do RFG. O aumento da PAM sem alterações uniformes da microcirculação pode sugerir que esse aumento seja decorrente de alterações em vasos de maior calibre. / There is a 0,138% incidence of adverse reactions related to blood transfusion. Synthetic oxygen carriers have been developed as an attempt to mitigate these reactions. So far, no solution is better than a regular blood transfusion. Nitric oxide (NO) has been implied to cause hypertension and may have influence on toxicity. As much as NO, hemoglobin (Hb) dissociation slope of oxygen and half-life have not been completely investigated regarding toxicity, microhemodynamics and systemic parameters. Objective. To determine if different oxygen and NO kinetics how toploads of Hb-based oxygen carriers (HBOC) with different half-life, oxygen and NO kinetics of Hb-based oxygen carriers (HBOC) affect microvascular hemodynamics and kidney function differently. Design. Prospective study done at Bioengineering Laboratory of University of California, San Diego, USA, using mal e Golden Syrian hamsters. Interventions: Hamsters implemented with a dorsal window chamber were given HBOC infusions characterized by five different Hb, oxygen, and NO kinetics and heme dissociation rates. Measurements: Systemic variables included mean arterial pressure, heart rate and free plasma Hb content. Microvascular hemodynamic measurements included arteriolar diameter and red blood cell flow velocity in vessels ranging from 50 to 100mcm. Glomerular filtration rate (GFR) was estimated with fluorescein-isothiocyanate sinistrin clearance. Renal structure was investigated with histological analysis. Main results. All five HBOC solutions caused hypertension and bradycardia that were sustained up to 30 minutes after infusion. Microvascular diameter and blood flow velocity were not different from baseline up to 60 minutes after infusion. Acute changes in GFR were not detected however histological analysis performed 72 hours later revealed tubular damage. The characteristics of solution were only revealed after all the experiment was completed. Conclusion. All the rHb solutions resulted in kidney structural damage without change in GFR. There was no statistical uniform variation regarding arteriolar diameter, velocity or flow. The mean arterial pressure increased without microhemdynamics uniform variations suggest a role to bigger vessels. / CAPES: 99999.005137/2014-04

Atualmente, existe no mundo a necessidade de buscar alternativas aos combustíveis fósseis por fontes renováveis para a produção de energia. O gás natural possui vantagens significativas em relação a outros combustíveis fósseis, em especial pela redução nas emissões atmosféricas provenientes da sua combustão. O uso do metano presente no biogás é uma alternativa renovável ao uso do gás natural nas suas diversas aplicações, incluindo gás natural veicular. Para separação de metano, membranas têm recebido grande atenção devido às diversas vantagens, tais como eficiência energética na operação e baixo impacto ambiental com relação à outras tecnologias. Membranas poliméricas de poli (fluoreto de vinilideno) (PVDF) e polissulfona (PSf) foram sintetizadas através do método de inversão de fases. A realização de ensaios de permeação sob uma faixa de pressão de operação entre 2 e 5 bar, e sob uma faixa de temperatura de operação entre 20 e 45°C, e a análise da morfologia das membranas através de microscopia eletrônica de varredura em amostras das membranas, permitiram que fossem identificados os mecanismos de transporte atuantes nas membranas poliméricas. Os mecanismos de transporte contribuíram para a investigação e o entendimento da influência dos parâmetros de operação (temperatura e pressão) sobre a permeabilidade e a seletividade na separação de gases (CO2/CH4) nas membranas poliméricas. As membranas de poli (fluoreto de vinilideno) (PVDF) apresentaram elevada permeabilidade para ambos os gases em todas as pressões (2 a 5 bar) e temperaturas (20 a 45°C) estudadas, porém não se mostraram atraentes para esta aplicação devido à baixa seletividade na separação de gases, enquanto que as membranas de polissulfona (PSf) demonstraram boas perspectivas para esta aplicação, devido a uma melhor relação entre permeabilidade e seletividade. O incremento da pressão dentro da faixa estudada (2 a 5 bar) resultou em menores fluxos de permeado para o gás CO2, e fluxos de permeado constantes e por vezes maiores para o gás CH4. O incremento da temperatura aumentou o fluxo de permeado de ambos os gases. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-02-23T17:07:47Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Lucas David Biondo.pdf: 222796 bytes, checksum: b99e9c379f231389dd82488dab084019 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-23T17:07:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Lucas David Biondo.pdf: 222796 bytes, checksum: b99e9c379f231389dd82488dab084019 (MD5) / Currently, there is a need in the world to substitute fossil fuels for renewable sources in the energy production. Natural gas has significant advantages over other fossil fuels, in particular the reduction in atmospheric emissions from their combustion. The use of methane, present in biogas, is a renewable alternative instead of using natural gas in its various applications, including as an alternative energy for vehicles. Within this context, polymeric membranes have received great attention due to several advantages, such as energy efficiency in operation and low environmental impact regarding to other technologies. Polymeric Membranes of poly (vinylidene fluoride) (PVDF) and polysulfone (PSf) were synthesized by the phase inversion method. Permeation testing under a range of operating pressure between 2 and 5 bar, and under a range of operating temperature between 20 and 45 °C, together with morphology analysis by scanning electron microscopy, allowed to identify the transport mechanism acting in the polymeric membranes. The transport mechanisms contributed to investigate and understand the influence of operating parameters (temperature and pressure) on permeability and selectivity in gas separation (CO2/CH4) in the polymeric membranes. The membranes of poly (vinylidene fluoride) (PVDF) showed high permeability to both gases at all pressures (2 to 5 bar) and temperatures (20 to 45 °C) studied,, however, not attractive for this application due to low selectivity in gas separation, while the membranes of polysulfone (PSf) showed good prospects for this application, due to a better relationship between permeability and selectivity. Increasing pressure within the studied range (2 to 5 bars) resulted in lower permeate fluxes for CO2 and permeate flows constant and occasionally higher for CH4. The increase in temperature increased the permeate flux of both gases.

Introdução: Objetivo: Métodos: Resultados: Conclusão: Palavras Chave: As complicações neurológicas, principalmente de origem embólica, representam importante causa de morbi mortalidade em cirurgia cardiovascular. Estudos prévios demonstram que os filtros intra-aórticos são eficazes em capturar partículas oriundas da manipulação durante cirurgias cardíacas, porém seu benefício sobre desfechos neuro-cognitivos é controvertido. Avaliar o papel do filtro intra-aórtico Embol-X® na função neurológica e cognitiva de pacientes portadores de estenose aórtica ificada grave submetidos à cirurgia de troca valvar aórtica. Ensaio clínico randomizado de pacientes consecutivos ores de estenose aórtica calcificada grave submetidos à troca valvar aórtica(situação de alto risco para eventos embólicos) divididos em 2 grupos: com uso de filtro intra-aórtico (n=12) e sem o uso de filtro (n=15). Após sua retirada, os filtros foram fixados em formal a 10% e realizada análise histológico do material capturado. A avaliação neurológica foi realizada pela aplicação do questionário The European Stroke Scale (NIH) e a avaliação cognitiva pelo questionário Mini-Mental, ambos aplicados no período pré-operatório, no 6º dia de pós-operatório e 30 dias após a cirurgia. A população foi composta por pacientes com idade de 66±10 anos. O tempo médio de uso de circulação extra-corpórea foi 57±13 minutos e a média do tempo de clampeamento aórtico foi 43,2 ±11 minutos. Não houve diferença entre os grupos quanto à idade, sexo, nível de escolaridade ou extensã da doença aterosclerótica. Não ocorreram complicações relacionadas com o uso do dispositivo de proteção intraaórtico. Não ocorreu nenhum óbito ou evento neurológico maior no período intraoperatório, nem durante a avaliação em até 30 dias após a cirurgia. Partículas embólicas foram encontradas em 100% dos filtros, porém não se observou diferenças estatisticamente significativas em nenhuma das escalas avaliadas depois dos procedimentos cirúrgicos entre os grupos (todos valores de p > 0,10). Conclusão: O dispositivo de filtração intra-aórtico Embol-X® foi efetivo na captação de fragmentos durante a cirurgia valvar aórtica. Entretanto, seu papel na minimização de eventos neuro-cognitivos não foi evidenciado. Estudos com casuística maior serão necessários para demonstrar o potencial benefício clínico desta tecnologia.