Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T00:28:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rino_CarlosAlbertoFerreira_M.pdf: 4348510 bytes, checksum: f1460296354c802c1754794941811924 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Os objetivos deste trabalho são a modelagem e a simulação de uma coluna de absorção de pratos multicomponentes, considerando-se os fenômenos físicos mais importantes que ocorrem no processo e a termodinâmica do equilíbrio de fases de maneira rigorosa. O estudo da modelagem é feito no estado estacionário, sendo que a coluna é operada adiabaticamente. Um método desenvolvido inicialmente para colunas de destilação é aplicado para colunas de absorção. A resolução do sistema de equações não-lineares é feita pelo Método de Newton-Raphson. Um software composto por 4 programas é desenvolvido de forma a permitir a simulação interativa, onde a alteração dos parâmetros necessários para os cálculos (arquivo de dados), é feita de forma simultânea e imediata. O procedimento interativo possibilita uma adequada escolha das condições operacionais e, portanto, permite a realização de simulações otimizadas. As simulações realizadas apresentaram resultados muito próximos aos obtidos pelo simulador comercial ASPEN, o que serviu para validação do modelo. No estudo da variação de parâmetros para a otimização da coluna, chegou-se à conclusão de que, para o sistema estudado, a coluna apresenta maior eficiência quando operada sob pressão, com um aumento do fluxo molar e uma diminuição da temperatura da corrente de alimentação líquida e um aumento no peso molecular do solvente líquido. Foi feita, ainda, a simulação da absorção em água de uma corrente gasosa proveniente de um incinerador de resíduos perigosos. A coluna de pratos mostrou-se capaz de enquadrar o padrão de lançamento de HCl na atmosfera de acordo com a norma brasileira, quando operada com maior pressão e com maior fluxo molar da corrente de alimentação líquida / Abstract: The objectives of this work are the modeling and the simulation of a plate, multicomponent absorption column, considering the main phenomena taking place in the process and the rigorous thermodynamic of phase equilibria. The problem is considered in the steady-state and adiabatically. A method initially developed for distillation columns is now applied for absorption columns. The solution of the non linear system of equations is carried out by the Newton-Raphson Method. A software made by four programs is developed in such way to allow an interactive simulation, where the necessary parameter alteration for the calculations is made simultaneously and immediately. The interactive procedure allows suitable choice of the operating conditions and, therefore, allows for optimized solutions. The results of the simulations were near to the ones obtained by the commercial simulator ASPEN, what was important for the model validation. " Operation under high pressure has larger efficiency, the same with low temperature for solvent feed and solvent with higher molecular weight. Finally, in this work, it was carried out a simulation of an absorption process using water as the solvent from a gaseous stream of an incinerator of hazardous waste. This is very important for waste minimization considerations, in particular, in this case, related to the HC1 emission / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-25T16:57:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kobayasi_MarinaSatie_M.pdf: 5849931 bytes, checksum: e55dcd4abb9ff2b76c083457f38896ae (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: A eficiência de vários equipamentos industriais como coluna de destilação de torres de lavagem de gases e colunas de extração, está diretamente relacionada como a homogeneidade da distribuição do liquido no topo destas unidades. Neste trabalho, foi empregado um método simplificado de quantificação da eficiência da distribuição de liquido para caracterizar um coluna de recheio em escala ¿ piloto (diâmetro de 0,4 m e altura de 1,8m), operada com anéis de Pall plásticos de ½ in, utilizando três dispositivos para alimentação do liquido na coluna. Foram definidos dois fatores de eficiência de distribuição ¿ global e de dispersão ¿ a partir de uma superfície normal tridimensional. A eficiência global é derivada da amplitude normalizada da distribuição de líquido e a eficiência de dispersão da variância da distribuição. A distribuição de liquido foi obtida na forma de colunas de liquido em um módulo de coleta localizado na base da coluna e as alturas dessas colunas foram correlacionadas com as suas posições, através de um modlo com 5 parâmetros. As variáveis estudadas foram a vazão de água na alimentação, o ponto de alimentação (centro e duas posições diferentes, equivalentes a distancia radial de 7,5 e 15cm), a altura da seção de recheio, dispositivo distribuidor / Abstract: The efficiency of several industrial equipment as distillation columns, gas cleaning towers and extraction columns, is directly related with the homogeneity of the distribution of the liquid on the top of these units. In this work, a simple method of quantification of liquid distribution efficiency was employed to characterize a packed column (diameter, 0,4 m; height, 1,8m) on a pilot scale operated with 1 in plastic Pall ring, using three distributing device for liquid feeding in the columm. Two distribution efficiency factors ¿ global and dispersion ¿ were defined from a normal tridimensional surface. The global efficiency is derived from the normalized amplitude of the distribution of the liquid, and the dispersion efficiency, from the distribution vaiance. The liquid distribution was obtained in the form of liquid columns in a collecting module located at the base of the column was obtained in the form of liquid columns in a collecting module located at the base of the column and the heights of those columns were correlated its positions, though a model with 5 parameters. The study variables were water flow rate, the feeding point on the upper head of column (center and two different positions, equivalent to the radial distances 7,5 and 15 cm), the height of the random packing section, distributing devices (tube and two models of distributors) and orifice diameter of the distributor / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T07:20:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maia_MariadeLourdesOliveira_M.pdf: 2123075 bytes, checksum: 4fe8d5cfa52e40ced87e380648907a66 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Controladores preditivos com modelo são uma importante classe de controladores que fazem uso de um modelo do processo para realizar os cálculos das ações de controle. Através deste modelo interno, o controlador pode predizer o comportamento das variáveis de saída do processo, para um determinado horizonte de tempo no futuro. Baseando-se nestas predições, o controlador calcula a ação de controle necessária para minimizar o erro predito para as saídas do processo através de um método de otimização. Dessa forma o valor ótimo para a variável manipulada é aquele que mantém as variáveis de saída o mais próximo possível de uma trajetória de referência especificada para o horizonte de tempo. Neste trabalho foi implementada a uma coluna de absorção de gases uma das técnicas de controle preditivo. Esta técnica é a Matriz Dinâmica de Controle (DMC). Foi considerado o caso monovariável e sem restrições deste algoritmo de controle para que se pudesse fazer um estudo comparativo entre os desempenhos deste controlador preditivo (DMC) e um controlador convencional por retro-alimentação. A coluna de absorção foi simulada para a situação em que ocorrem perturbações em degrau na composição do gás à entrada da coluna. Foram comparadas as respostas obtidas pelos dois tipos de controladores (PI e DMC ), quando se quer controlar a composição do gás à saída da coluna, mediante a manipulação da vazão de solvente. Comprovou-se, então, a eficiência da estratégia de controle por Matriz Dinâmica através da melhoria no comportamento da variável controlada, em relação à encontrada com o controlador clássico / Abstract: Model Predictive Controllers are part of a very important class of controllers that are based on the use of a process model to calculate the controller action. Through this internal action, the controller can predict the behaviour of the process output variables for a given time horizon. Based on these predictions, the controller computes the controller action required to minimise the predicted error for the process output variables through an optimisation method. The optimum value for the manipulated variable is therefore the one which keeps the process output variables closest to the reference path specified for the time horizon. In the present work, predictive control techniques were applied to a gas absorption column, using the Dynamic Matrix Control (DMC). A single variable case (SISO), without restrictions, was considered so that a comparative study between the performances of the predictive control (DMC) and a conventional feedback controller could be made. The absorber column was simulated for step-wise changes in the inlet gas composition. The results for the control of the gas outlet composition, through changes in solvent flow, were analysed and compared for both the PI and DMC controllers. It was verified that the Dynamic Matrix Control technique provides a more efficient control strategy through an improvement in the behaviour of the controlled variable, when compared to a classical controller / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Marcela Kotsuka da Silva Câmara Bastos. / Coorientador: Henry França Meier. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O biogás é um produto originado a partir da digestão anaeróbia de matéria orgânica que possui, principalmente, metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), sulfeto de hidrogênio (H2S) e vapor de água entre outros em menor quantidade. Para estes gases, procura-se otimizar o processo para aumentar a quantidade de metano e reduzir as de dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio. O gás CO2 reduz o poder de combustão do biogás e o H2S é altamente corrosivo, danificando equipamentos e tubulações. Atualmente, diversas tecnologias vêm sendo empregadas para o tratamento e a purificação do biogás e, dentre elas, se destacam as que utilizam o princípio da absorção em líquidos. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a eficiência de remoção de CO2 e de H2S com diferentes soluções absorvedoras e compará-las em um estudo de viabilidade técnica para cenários específicos. As soluções absorvedoras utilizadas foram: água ultrapura, gás ozônio (O3) solubilizado em água, solução com hidróxido de sódio (NaOH), solução com hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), solução contendo ferro complexado com ácido etilenodiaminotetraacético (Fe/EDTA) e um biofertilizante de um biodigestor anaeróbio alimentado com biomassa da suinocultura. Todos esses testes foram realizados em condições de temperatura e pressão ambientes. Para os ensaios em batelada com as soluções de água ultrapura, gás ozônio solubilizado em água, solução de NaOH (0,5 mol.L-1), solução de CaOH2 (0,250 mol.L-1) e solução de Fe/EDTA foi utilizado um biogás proveniente de um biodigestor de uma agroindústria. Para os ensaios com o biofertilizante foi utilizado um biogás sintético. Para a determinação de condições ótimas de tratamento com a solução de Fe/EDTA, foi utilizado um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) em que se avaliou a concentração de Fe/EDTA da solução e o pH. Em um segundo DCCR, avaliou-se o efeito da regeneração da solução sobre o tempo de saturação com H2S. No estudo de tratamento de biogás com o biofertilizante foi aplicado um Delineamento Composto Central (DCC) para verificar o efeito da concentração de biofertilizante e pH sobre o tempo de saturação da solução e eficiência na remoção de CO2 e H2S do biogás. Os resultados indicaram que a solução contendo o gás ozônio solubilizado não apresentou efeito significativo para o tratamento de biogás quando comparado com a água ultrapura. Quando comparadas as soluções alcalinas, a solução com NaOH apresentou alta eficiência na remoção, em média, de CO2 (83,98%) e H2S (100%) do biogás, sendo que a solução de Ca(OH)2, indicou menor eficiência na remoção de CO2 (30,1%) com remoção de 100% de H2S. Os resultados dos ensaios com biofertilizante in natura indicaram uma eficiência de remoção de, em média, 50% de CO2 e 90% de H2S, sendo que os ensaios de otimização indicaram que a variação do pH não altera consideravelmente a remoção de CO2, com maior remoção de H2S em pH alcalino. O estudo com as soluções de Fe/EDTA indicou que o pH tem influência direta sobre o tempo de saturação da solução com H2S em soluções regeneradas e recém preparadas. Este estudo possibilitou avaliar o desempenho destas soluções no tratamento de biogás e sua viabilidade técnica gerando um conhecimento mais aprofundado que permite avaliar sua aplicabilidade em escala real. / Biogas is a product originated from the anaerobic digestion of organic matter that has, mainly, methane (CH4), carbon dioxide (CO2), hydrogen sulfide (H2S) and steam, among others in smaller quantity. For these gases, it is sought to optimize the process to increase the amount of methane and to reduce those of carbon dioxide and hydrogen sulfide. CO2 gas reduces the combustion power of biogas and H2S is highly corrosive, damaging equipment and piping. Currently, several technologies have been used for the treatment and purification of biogas and among them are those that use the principle of absorption in liquids. The objective of this research was to evaluate the efficiency of CO2 and H2S removal with different absorber solutions and to compare them in a technical feasibility study for specific scenarios. The absorber solutions used were: ultrapure water, ozone gas (O3) solubilised in water, solution with sodium hydroxide (NaOH), solution with calcium hydroxide (Ca(OH)2), solution containing iron complexed with ethylenediaminetetraacetic acid (Fe/EDTA) and a biofertilizer from an anaerobic biodigestor fed with swine biomass. All these tests were performed under room temperature and pressure conditions. For the batch tests with the solutions of ultrapure water, water solubilized ozone gas, NaOH solution (0.5 mol.L-1), Ca(OH)2 solution (0.250 mol.L-1) and Fe/EDTA solution was used a biogas from an agroindustry biodigester. For the biofertilizer trials a synthetic biogas was used. For the determination of optimal treatment conditions with the Fe/EDTA solution, a Rotational Central Compound Design (DCCR) was used in which the Fe/EDTA concentration of the solution and the pH were evaluated. In a second DCCR, the effect of the regeneration of the solution on the saturation time with H2S was evaluated. In the study of biogas treatment with the biofertilizer, a Central Compound Design (DCC) was applied to verify the effect of the concentration of biofertilizer and pH on the saturation time of the solution and efficiency in the removal of CO2 and H2S from the biogas. The results indicated that the solution containing the solubilized ozone gas had no significant effect on the treatment of biogas when compared to ultrapure water. When the alkaline solutions were compared, the solution with NaOH presented a high efficiency in the removal of CO2 (83.98%) and H2S (100%) of the biogas, on average, and the Ca(OH)2 solution indicated lower efficiency in the removal of CO2 (30.1%) with removal of 100% of H2S. The results of the fresh biofertilizer assays indicated a removal efficiency of on average 50% of CO2 and 90% of H2S, and the optimization tests indicated that the pH variation does not change considerably the removal of CO2, with higher removal of H2S at alkaline pH. The study with the Fe/EDTA solutions indicated that the pH has a direct influence on the saturation time of the solution with H2S in regenerated and freshly prepared solutions. This study made it possible to evaluate the performance of these solutions in the treatment of biogas and its technical feasibility, which generates an in depth knowledge that allows to evaluate its applicability in real scale.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3135.pdf: 7156181 bytes, checksum: 1bcf08fcb8737bd297e378a511490e8d (MD5) Previous issue date: 2007-11-27 / The construction of ultra-high vacuum chambers (UHV) for particle accelerators demands pressure in the range of 10-8 Pa, and this is particularly difficult to achieve in chambers with the length to traverse section rate of approximately 150:1. Among several methods used to obtain this condition, it stands out the internal coating with metallic films capable of absorbing gases, called NEG (Non-Evaporable Getter). These metallic films, cannot have gas molecules on the surface and should be deposited on the internal surface of the chamber, making it a vacuum pump. Usually these materials are constituted by elements of great chemical reactivity and solubility (such as Ti, Zr and V), at room temperature for oxygen and other gases typically found in UHV (H2, CO and CO2), besides having low oxygen temperature diffusion (< 700 K), the so called activation temperature. The objective of this work is to characterize and to evaluate TiZrV alloy and Au films produced by magnet sputtering for UHV application. The structure, morphology and aging of the films have been characterized in order to know how much of the gas absorption property at low temperature can be attributed to the structure formed by the deposition process and the chemical reactivity of the elements. The morphological, structural and chemical characterization was carried out by atomic force microscopy (AFM), high resolution scanning electron microscopy (FEG-SEM), high resolution transmission electron microscopy (HRTEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), Rutherford backscattering spectroscopy (RBS) and photon stimulated desorption (PSD). The produced materials were compared with commercial TiZrV samples, and this comparison made clear that the desired characteristics are related to the nanometric structure of the films and that the structure is clearly sensitive to the heat treatments. / A construção de câmaras de ultra-alto vácuo para aceleradores de partículas exige a obtenção de pressões de operação na faixa de 10-8 Pa, particularmente mais difícil para as câmaras de vácuo, com uma relação entre o comprimento e a seção transversal de aproximadamente 150:1. Dentre os vários procedimentos usados para obter esta condição, destaca-se o recobrimento da superfície interna com um filme de metais capazes de absorver gases, chamados de NEG (do inglês Non-Evaporable Getter ). Estes filmes, para poderem apresentar as propriedades desejadas, devem ser depositados por processos compatíveis com a faixa de ultra-alto vácuo (UAV). Usualmente estes materiais são constituídos por elementos de grande reatividade química e solubilidade (no caso, Ti, Zr e V) a temperatura ambiente para oxigênio e outros gases tipicamente encontrados em UAV (H2, CO e CO2), além de ter difusibilidade do oxigênio a baixa temperatura (<700 K), para desfazer a camada superficial oxidada, a chamada temperatura de ativação. O objetivo deste trabalho é caracterizar e avaliar filmes metálicos produzidos por pulverização magnético-catódica da liga TiZrV e de Au para uso em ultra-alto vácuo, quanto a suas estruturas cristalinas, morfológicas e aumento da temperatura de ativação, revelando quanto da propriedade de absorção de gás a baixa temperatura pode ser atribuída à estrutura formada devido ao processo de deposição ou à reatividade química dos elementos. Foram feitas análises de microscopia de força atômica, microscopia de varredura de alta resolução, microscopia de transmissão de alta resolução, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios x, difração de raios x, espectroscopia de retroespalhamento de Rutherford e dessorção estimulada por fótons. Os materiais produzidos foram comparados com amostras produzidas comercialmente TiZrV, dando forte indicações que as características desejadas estão vinculadas à estrutura nanométrica dos filmes e que esta é sensível a tratamentos térmicos de forma acentuada.

O arseniato de cobre cromatado (CCA) é um dos preservantes mais utilizados em postes de madeira de redes de distribuição de energia elétrica, devido a sua elevada eficiência na preservação da madeira. Os postes de madeira tratada com CCA devem ter uma destinação final adequada, para evitar impactos ao meio ambiente, devido à presença dos metais. A conversão termoquímica (pirólise) pode ser uma alternativa para a destinação final desse resíduo. Neste trabalho, postes de madeira utilizados por 20 anos na rede de distribuição de energia elétrica do Estado do Rio Grande do Sul, fornecidos pela Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL), foram seccionados e medida sua concentração de metais. As 2 frações mais internas do poste (ao longo do seu raio) apresentaram menores concentrações de metal (4,00 mg.kg-1 de cobre, 4,19 mg.kg-1 de cromo e 4,72 mg.kg-1 de arsênio) e foram utilizadas para os ensaios de conversão termoquímica (pirólise). As frações sólida, líquida e gasosa foram quantificadas e caracterizadas. O elevado teor de matéria volátil (83,53%, m.m-1 para A23 e 83,23%, m.m-1 para A3) e baixo teor de cinzas (0,62%, m.m-1 para A23 e 0,61 %, m.m-1 para A3) tornam as amostras de madeira tratada com CCA, uma matéria-prima atrativa para o processo termoquímico. O processo de pirólise foi conduzido na ausência de oxigênio à temperatura de 700 ºC, minimizando a liberação de metais e apresentando os seguintes rendimentos: char (25,3 ±1,1%, m.m-1 ); óleo pirolítico (44,2±0,6%, m.m-1 ); gás combustível (30,6±1,7%, m.m-1 ). A concentração máxima de gases não condensáveis (77% vol) provenientes da pirólise de madeira tratada com CCA, bem como o máximo valor de poder calorífico superior do gás combustível (15,32 MJ.Nm-3 ), foram observados na temperatura de 500 ºC. Com o incremento de temperatura (700 ºC) houve uma redução da produção de gases não condensáveis (14% vol), bem como do poder calorífico superior do gás combustível (14,16 MJ.Nm-3 ). Entretanto, com o aumento da temperatura foi observado um aumento da concentração de H2 nos gases não condensáveis. Foi observado que mais de 68% (em massa) dos metais ficam retidos no char, os quais permanecem estáveis à lixiviação, permitindo a utilização segura do char para a obtenção de carvão ativado. O gás gerado apresentou razão molar H2/CO de 6 a 8, favorável à redução de óxidos de ferro em processos de redução da indústria siderúrgica. O char produzido no processo de pirólise foi impregnado com H3PO4 e ativado físicamente na presença de CO2, a temperaturas de 800 e 900 ºC, para a produção de carvão ativado. A temperatura de 900 ºC, isoterma de 240 min e razão de impregnação de H3PO4 de 1:1 foram responsáveis pela formação de um carvão ativado com elevada área superficial (1324 m2 .g-1 ). Com o aumento do tempo de isoterma de 60 a 240 min (900 ºC / Impregnação H3PO4 Razão 2:1) verificou-se o incremento do volume de microporos de diâmetro de 0,3 a 1 nm (0,159 a 0,209 cm3 .g-1 ). O carvão ativado produzido foi avaliado quanto a capacidade de adsorção de CO2 a pressão atmosférica e temperatura de 25 ºC. Os resultados indicaram que as amostras de carvão ativado obtidos da madeira tratada com CCA apresentaram elevada capacidade de adsorção de CO2 variando entre 69 a 83 mg.g-1 . A presença de metais (Cr/Cu) no carvão ativado pode ter contribuído para o aumento da adsorção de CO2. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-12-02T15:24:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Michele Leoratto Botome.pdf: 156188 bytes, checksum: 20932d9faa6bd847967de69e62e0e3df (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-02T15:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Michele Leoratto Botome.pdf: 156188 bytes, checksum: 20932d9faa6bd847967de69e62e0e3df (MD5) Previous issue date: 2016-12-02 / Universidade de Caixas do Sul, UCS. / Chromated copper arsenate (CCA) is the most used preservative in wooden poles of electricity distribution network, due to its high efficiency in the wood preservation. The CCAtreated wooden poles may be properly disposed to avoid damage to the environment due to the metals. The thermochemical process (pyrolysis) can be an alternative to the disposal of this waste. In this work, CCA-treated wooden poles, in service for 20 years in the electricity distribution network in Rio Grande do Sul, provided by Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL), were fractionated and the metal concentration was measured. The samples of the internal sapwood and heartwood presented low metal concentrations (4.00 mg.kg-1 of copper, 4.19 mg.kg-1 of chromium and 4.72 mg.kg-1 of arsenic) and were subject to the pyrolysis. The solid, liquid and gaseous fractions were measured and characterized. The high content of volatile matter (83.53 wt.% to A23 and 83.23 wt.% to A3) and low ash content (0.62 wt.% to A23 and 0.61 wt.% to A3) make the samples of CCA- treated wood an attractive raw material for thermochemical process. The pyrolysis process was conducted in the absence of oxygen at 700 ºC to minimize the metal release and presenting mass fractions with the following yields: char (25.3±1.1 wt.%), pyrolytic oil (44,2±0.6 wt.%) and gas fuel (30.6±1,7 wt.%). The maximum concentration of non-condensable gas (77 vol%) from the pyrolysis of CCA-treated wood and the maximum high heating value of the fuel gas (15.32 MJ.N-1m-3 ) were observed in temperature of 500 ºC. With temperature increasing (700 oC) the generation of non-condensable gases (14 vol%) and the high heating value of the fuel gas (14.16 MJ.N-1m-3 ) were reduced. However, with temperature increasing the concentration H2 increased. Most than 68 wt.% of metals are retained in the char. It is possible to use of the activated carbon from char due resistance to leaching. The gas generated presented a molar ratio H2/CO of 6 to 8 is favorable to the iron oxide reduction in reduction process in steel industry. The char produced from the pyrolysis process was impregnated with H3PO4 and physically activated in the presence of CO2 at temperatures of 800 to 900 ºC for activated carbon production. The temperature of 900 oC, isotherm of 240 min and 1:1 impregnation H3PO4 were responsible to formation of an activated carbon with a high surface area (1324 m2 .g -1 ). With the increased of time isotherm of 60 to 240 min (900 ºC / 2:1 impregnation H3PO4) there was obtained increased microporous volume with 0.3 a 1 nm diameter (0.159 to 0.209 cm3 .g-1 ). The activated carbon produced was evaluated in CO2 adsorption assays at atmospheric pressure and 25 oC. The results indicated that the activated carbons obtained from the CCA-treated wood showed high CO2 adsorption capacity ranging 69-83 mg.g -1 . The presence of metals (Cr/Cu) can be contributed to the high CO2 adsorption.

Orientador: Sergio Persio Ravagnani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T22:22:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Armellini_VictorAntoniodeDeus_M.pdf: 4894836 bytes, checksum: 94bbcb586bf0955c10788e44b96533de (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A emissão de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera, quando realizada em larga escala, é considerada como a mais séria causa de problemas ambientais a nível mundial. Devido à atual conscientização mundial em torno do assunto, as indústrias responsáveis estão reduzindo a emissão mediante a captura do gás, normalmente realizada através da absorção do poluente em solventes específicos. Os equipamentos mais comuns, que permitem o contato entre o gás e o solvente, são as colunas de borbulhamento, spray ou recheio. Porém, seu uso apresenta desvantagens que comprometem sua operação, tais como, formação de espuma e dispersão das fases. Frente às desvantagens existentes nos equipamentos convencionais, foram desenvolvidos os módulos de membrana, considerados equipamentos mais adequados para o contato e captura do CO2 pelos solventes. Devido à ausência de trabalhos em condições operacionais mais realistas utilizando módulos de membrana, o presente estudo buscou realizar a modelagem e simulação do processo de absorção de CO2 em módulos de membrana, utilizando como solventes o 2-amino-2-metil-1-propanol (AMP), dietanolamina (DEA) e metildietanolamina (MDEA). A modelagem matemática foi concebida através da adaptação das equações de balanço de massa, capazes de representar numericamente o processo em estudo. Com a intenção de resolver numericamente as equações foi aplicado o método das diferenças finitas de Crank-Nicholson, por fim, buscou-se a implementação de um algoritmo computacional, baseado em linguagem Fortran, para resolver o problema e simular o processo de absorção química de CO2 em módulos de membrana. Inicialmente as simulações foram conduzidas com o intuito de avaliar a estabilidade do método numérico adotado, quanto ao processo em estudo. Após a constatação da estabilidade do método proposto, foi conduzido um estudo para determinar a quantidade ideal de pontos a serem utilizados na discretização. Os resultados obtidos através da simulação tem um comportamento condizente com valores previstos pela teoria. Finalmente, o processo de absorção foi simulado utilizando AMP, DEA e MDEA, onde se verificou que as maiores taxas de absorção de CO2 foram obtidas com o uso de AMP como solvente reativo / Abstract: The emission of carbon dioxide (CO2), when performed on a large scale, is considered the most serious cause of environmental problems worldwide. Due to the current global awareness around the subject, the industries are responsible for reducing emissions by capturing the gas, usually performed by absorption of the pollutant by specific solvents. The most common equipment, which allow contact between gas and solvent are the bubble, spray or fixed bed columns. However, its use has disadvantages that undermine its operation, such as foam formation and phase dispersion. Due the disadvantages existing in conventional equipment, were developed membrane modules, considered the most appropriate equipment for the contact and capture of CO2 by solvents. Due to lack of work in more realistic operating conditions using membrane modules, this study sought to do the modeling and simulation of the process of absorption of CO2 in membrane modules, using the solvent as 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP), diethanolamine (DEA) and metildietanolamina (MDEA). The mathematical model was designed by adjusting the balance equations of mass, capable to represent numerically the process under study. To solve numerically the equations was applied the method of finite difference Crank-Nicholson, finally, we sought to implement an algorithm based on Fortran, to solve the problem and simulate the process of chemical absorption of CO2 into modules membrane. Initially the simulations were conducted in order to assess the stability of the numerical method adopted. After verifying the stability of the proposed method, we designed a study to determine the ideal amount of points to be used in the discretization. Soon after, the validity of the simulator was verified by comparing its results with values predicted by theory. Finally, the absorption process was simulated using AMP, DEA and MDEA, and the highest rates of CO2 absorption were calculated, with the use of AMP as a reactive solvent / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Sandra Lúcia da Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T06:22:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Azevedo_GeraldoGilvande_M.pdf: 2284902 bytes, checksum: 216506a853501999f43bb1c95f73333a (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Absorção é o processo utilizado para a separação de um ou mais componentes de uma corrente gasosa, através do contato com um solvente líquido, podendo ocorrer ou não reação química entre eles.Um dos processos industriais mais importantes é a remoção de dióxido de carbono, utilizando-se soluções aquosas de monoetanolamina. Trata-se de uma reação rápida e o CO2 pode estar combinado sob a forma de íon carbamato, carbonato ou bicarbonato. Processos de absorção com reação química, quando comparados àqueles de absorção física apenas, apresentam dificuldades para o seu projeto. Na realidade, os projetos de empresas de grande porte são verdadeiras "caixaspretas" e, no Brasil, pouco tem sido publicado a respeito. No presente trabalho, apresenta-se a modelagem de uma coluna de pratos perfurados para a absorção de CO2 em soluções de monoetanolamina (MEA) e, através da simulação em computador, calcula-se o número de estágios da coluna necessários para realizar uma dada separação, analisando-se diversos parâmetros envolvidos no processo. / Abstract: Absorption is a process where the componentsof a gaseous stream are separated, through a liquid solvent. The process may be simply physical or being follo ed by a chemical reaction. In industry, one of the most important absorption processes is the remova I of carbon dioxide, by using aqueous solutions of monoethanolamine (MEA). The reaction between CO2 e MEA is considered fast and CO2 can be combined in different ways: carbamate, carbonate or bicarbonate ions. Comparing the design of chemical and physical absorbers, the former is more difficult than laUer. In fact, the designs carried out by large companies are truly "back-boxes". In addition, there is not almost anything published in Brazil about this subject. In this work, we present the mathematical modeling of a perforated-tray column for the absorption of CO2 in monoethanolamine (MEA) solutions. A computer program was developed in order to calculate the number of stages necessary to reach a given specification, as 1611 as the severa I relevant parameters involved in the processo. / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: João Alexandre F. R. Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-23T02:19:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bertevello_LuizCarlos_M.pdf: 2543866 bytes, checksum: e1be6357d5d361dd2b4b775e975fde7d (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: : A absorção gasosa com reação com soluto em fase líquida é encontrada tanto nos processos de purificação como nos processos de produção. Este trabalho apresenta uma modelagem computacional baseada no modelo do ¿Não-Equilíbrio¿, para o projeto e simulação de colunas de pratos utilizadas em sistemas de absorção física ou com reação química simultânea. Estes modelos permitem a determinação dos perfis de concentração ao longo da coluna e o uso de coeficientes de transferência de massa permitem o projeto de colunas de absorção, determinando-se o número real de pratos da coluna, baseado neste modelo de ¿Não-equilíbrio¿, foi desenvolvido um software para aplicações industriais, como absorção de 'H IND. 2¿S¿ em solução aquosa de dietanolamina e absorção de 'N¿H IND. 3¿ em água / Abstract: The absorption of gaseous components by means of a reacting liquid encountered in both purification and production process. This work presents a computer model has been based in modeling ¿Nonequilibrium¿ model, for design and simulation of tray columns used in physical absorption systems or with concurrent chemical reaction. It allows the computation of the concentration profiles along the column and the use of mass transfer coefficients allows to design of absorption columns, to be determined with precision the real trays number of columns. A computer program maybe applied to real industrial practices, like the absorption of 'H IND. 2¿S¿ in a diethanolamine solution and absorption of 'N¿H IND. 3¿ in the water / Mestrado / Mestre em Engenharia Química