O fenômeno da capilaridade na escala macroscópica é descrito pela teoria capilar (TC) que se utiliza de superfícies contínuas para modelar as interfaces formadas entre dois meios, sendo um líquido e o outro líquido, gasoso, sólido. A TC é empregada em diversas áreas da biologia, ambientes de microgravidade e em aplicações na escala nanométrica, como no microscópio de força atômica. Essa aproximação por superfícies contínuas pode não ser adequada para sistemas na escala nanométrica, em que são reportados comportamentos anômalos como no preenchimento de líquidos em nanocanais e nanotubos de carbono, oscilações nas medidas de força de adesão capilar e grandes valores de pressões de Laplace negativas. Esses fatos motivam o estudo do fenômeno da capilaridade na escala nanométrica por meio de simulações computacionais. Aqui, utilizamos a dinâmica molecular para estudar a interface de gotas e pontes capilares constituídas de água do modelo SPC/E com volumes da ordem de 100 nanômetros cúbicos e aderidas a placas de cristobalita hidrofóbicas/hidrofílicas. Comparamos as propriedades dessas gotas e pontes capilares com as previsões da TC macroscópica, que são baseadas nos ajustes dos perfis e em cálculos analíticos. Especificamente, confrontamos os perfis das interfaces, os ângulos de contato, as forças de adesão capilar, as pressões de Laplace e o valor da tensão superficial da água. Essas análises foram divididas em três etapas. Na primeira etapa, estudamos as gotas e pontes capilares com simetrias axial e translacional, em que a altura da ponte capilar permaneceu constante. Na segunda etapa, focamos nossos estudos nas pontes capilares com simetria axial (ponte SA) e estudamos o processo de ruptura dessa. Finalmente, na terceira etapa, estudamos as flutuações, que não são previstas pela TC, em sistemas mais simples, como no caso de gotas livres, que não estão aderidas a placas, e em gotas com simetria axial. Mostramos que a TC macroscópica é capaz de explicar satisfatoriamente sistemas com volumes da ordem de 100 nanômetros cúbicos, em que submetemos nossos resultados a comparações rigorosas das soluções analíticas da TC, sendo essa capaz de prever a dependência do ângulo de contato nas alturas das rupturas das ponte SA e os volumes das gotas formadas após a ruptura. / The capillarity phenomenon at macroscopic scale are described by the capillarity theory (CT), which uses continuous surfaces to model the interfaces formed between two media, wherever one medium is liquid and the other can be liquid, gas or solid. The CT is employed in several areas ranging from biology, microgravity environments and applications on the nanoscale, such as in the atomic force microscope. However, the continuous approach may not be adequate for systems at nanoscale, where anomalous behaviors have been reported, such as the filling of liquids in nanochannels and carbon nanotubes, oscillations in measurements of capillary adhesion force and large negative values of Laplace pressures. These facts motivate the study of capillarity phenomenon at the nanometric scale by computational simulations. Here, we use the molecular dynamics to study the droplets and capillary bridges interfaces composed of SPC/E water model and volumes in the order of 100 cubic nanometer, and attached to hydrophobic/hydrophilic cristobalite walls. We have compared the droplets and capillary bridges properties with the macroscopic CT predictions, which are based on profile fitting and analytic calculations. Specifically, we have compared the interface profiles, the contact angles, the capillary adhesion forces, the Laplace pressures and the water surface tension. These analyzes were divided into three steps. In the first step, we have studied droplets and capillary bridges with axial and translational symmetries, where the capillary bridge height remained constant. In the second step, we have focused our studies on capillary bridges with axial symmetry (AS bridge), and we have studied the bridges rupture process. Finally, in the third step, we have studied the fluctuations, which are not predicted by the CT, in simpler systems, such as free droplets, which are not attached to walls, and droplets with axial symmetry. We have shown that the macroscopic CT is able to satisfactorily predict systems with volumes in the order of 100 cubic nanometer, in which we have been submitted our results to rigorous comparisons to the analytic CT solutions, which is able to predict the dependence of contact angle on the AS bridge rupture heights, and the volumes of droplets formed after rupture.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-14T13:41:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Dieimisson Paulo Almeida - 2014.pdf: 687444 bytes, checksum: ffba4f6a346736510c1445ffdf08f783 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-14T14:12:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Dieimisson Paulo Almeida - 2014.pdf: 687444 bytes, checksum: ffba4f6a346736510c1445ffdf08f783 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-14T14:12:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Dieimisson Paulo Almeida - 2014.pdf: 687444 bytes, checksum: ffba4f6a346736510c1445ffdf08f783 (MD5) Previous issue date: 2014-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In areas where it works with no till is common to observe flaws in the burn down of cover crops and/or spontaneous vegetation, which can characterize the insufficient deposition of active ingredient of herbicides. The spray technology is the tool to be used in the planning and execution of burn down, to ensure that products with proven for weed control and coverage, effectiveness are efficiently deposited in biological targets. Two assays were carried out in order to evaluate the efficiency of herbicide applications. At the first it was evaluated the influence of classes drops (very fine droplets and very coarse droplets) and spray volumes (50, 100, 150 and 200 L ha-1) on the effectiveness of cover crop control with use of glyphosate and glyphosate + saflufenacil to control Urochloa ruziziensis and Conyza sp., respectively. The classes of droplets influence the control of Urochloa ruziziensis. The reduction on spray volume increased the possibility of sprouts on Conyza sp. On the second experiment it was investigated the efficiency of two spray application volumes (50 and 200 L ha-1) at different times of day (4:30, 10:30, 16:30 and 22:30 pm) on burn down of Urochloa ruziziensis and spontaneous vegetation. The efficacy of glyphosate in cover crops is not influenced by schedules of spray. / Em áreas onde se trabalha com Plantio Direto é comum observar-se falhas na dessecação das plantas de cobertura e/ou vegetação espontânea, o que pode caracterizar a deposição em quantidade insuficiente do ingrediente ativo do herbicida. A tecnologia de aplicação é a ferramenta a ser utilizada no planejamento e execução da dessecação, a fim de garantir que produtos com eficácia comprovada para o controle de plantas daninhas e de cobertura, sejam eficientemente depositados nos alvos biológicos. Visando maximizar a eficácia de herbicidas por meio de aplicações eficientes foram realizados dois experimentos. No primeiro foi avaliada a influência das classes de gotas (gotas muito fina e gotas muito grossa) e volumes de aplicação (50, 100, 150 e 200 L ha-1) no controle das coberturas vegetais, com uso de glyphosate e glyphosate + saflufenacil para controle de Urochloa ruziziensis e Conyza sp., respectivamente, no qual concluiu-se que as classes de gotas influenciam no controle de Urochloa ruziziensis e a redução do volume de aplicação aumenta a possibilidade de rebrotes de Conyza sp.. No segundo experimento avaliou-se a eficiência da aplicação em dois volumes de aplicação (50 e 200 L ha-1) em diferentes horários do dia (4:30, 10:30, 16:30 e 22:30 horas) na dessecação de Urochloa ruziziensis e vegetação espontânea. Conclui-se que a eficácia de glyphosate nas coberturas vegetais não sofre influência de horários de aplicação.

[pt] A motivação deste trabalho consiste no uso do four-roll mill para aumentar a separação de fases de emulsões água em óleo (A/O) presente no processamento primário da indústria de petróleo. A partir da conservação de massa e momento, a fase contínua foi modelada como escoamento incompressível, bi-dimensional e isotérmico. Simulações numéricas utilizando o método de elementos finitos foram implementadas para revelar a influência das diversas configurações de escoamento no comportamento mecânico do material. A partir dos resultados obtidos, a habitual forma de classificar o escoamento no four-roll mill de acordo com a literatura se demonstrou ineficiente. Este trabalho sugere classificações locais de escoamento a cada posição dependendo se a mesma está ocupada pela fase contínua ou dispersa da emulsão. O efeito da fase dispersa é descrito via pós-processamento. Microelementos no formato de vetores foram inseridos no domínio e investigou-se suas deformações e trajetórias. Consequentemente, analisou-se a deformação de gotas e a sua respectiva influência na instabilidade da emulsão. / [en] The motivation of this work consists in the use of four-roll mill in order to increase the phase separation of water-in-oil emulsions (W/O) present in the primary process of oil industry. With mass and momentum conservation, the continuous phase is modeled by an incompressible, bi-dimensional and isothermal flow. Numerical simulations employing the finite element method were implemented to reveal the influence of the several flow configurations in the material mechanical behavior. From the obtained results, the standard way of classifying the flow in the four-roll mill according to the literature was proved inefficient. This work suggests local flow classifications for each position depending if it is occupied by the continuous or dispersed phase. The effect of the dispersed phase was described by a post-processing scheme. Microelements in shape of vectors were inserted in the domain and their deformations and pathlines were investigated. Thus, the deformation of droplets and their respective influences in the emulsion instability were analyzed.

Ciclones são equipamentos largamente empregados na separação de partículas do ar ou na limpeza de gases de processos por ação da força centrífuga. Neste trabalho, um ciclone lavador modificado foi projetado, construído, e sua eficiência de coleta de partículas foi avaliada. O equipamento consiste de um ciclone separador tipo Americano com triplo cone, em cujo corpo cilíndrico foram introduzidos bicos nebulizadores de água. Graças a essa configuração ele pode ser usado em galpões industriais, apresenta facilidade de construção e operação e baixo custo. O autor projetou esse ciclone objetivando não somente a eficiência de coleta, mas também a compacidade, o baixo consumo de água e de eletricidade, a possibilidade de purificação de gases ou vapores tóxicos, e ainda, o resfriamento de gases quentes pela umidificação até a saturação, de acordo com os fundamentos da separação de poeiras empregada nos scrubbers úmidos. O estudo consistiu de uma avaliação experimental das condições de operação à temperaturas ambiente e superiores à ambiente, variando também a altura da chaminé e a vazão de água de umidificação da poeira. Os ensaios foram realizados em duas etapas. Na primeira, objetivou-se identificar as melhores condições de operação usando todo o potencial de variação do equipamento, e empregando um projeto fatorial de três fatores (three-way). A segunda etapa objetivou-se estimar a eficiência de coleta do ciclone lavador usando como poluente, partículas de quartzo micronizado com diâmetro médio de 7,48 µm. A concentração de partículas no gás foi de 20 a 100 mg/m3 de ar. Foi obtida uma eficiência média de 97.07±1.03 %, para 4 bicos nebulizadores, 4 aquecedores em funcionamento e altura da chaminé 645 mm, para uma vazão de gás 0,358 m3/s de gás. Concluindo a modificação do projeto aumento a eficiência de coleta de aproximadamente 70 % ,em ciclones secos, para 97,07 %. / Cyclones are devices widely employed to separate and collect particles from the air or for cleaning up gases for processes by the action of centrifugal force. In this work a modified cyclone washer was designed, fabricated, and its collection efficiency evaluated. This equipment consists of an Americantype cyclone separator with a triple cone into whose cylindrical body a spray nozzle was introduced. Thanks to its configuration, it can be used in industrial warehouses and is fairly simple to build and operate, as well as inexpensive. The author designed this cyclone with a view not only to efficiency but also compactness, low water and electricity consumption, the possibility of toxic gas or vapor absorption, the cooling of hot gases and aerosol humidification up to saturation, according to fundamentals of dust separation with wet scrubbers. The study consisted of an experimental evaluation of the operating conditions at ambient and higher than ambient temperatures, changing the chimney height and water flow rate, with the purpose of humidifying dust. The tests were carried out in two steps. The first step aimed to identify the best operating condition using the entire potential variation and employing a three-way factorial design. The second step aimed to estimate the efficiency of the cyclone washer was evaluated in the collection of micronized quartz particles with an average diameter of 7.48 µm. The amount of particles varied from 20 to 100 mg/m3 of air. An average efficiency of 97.07±1.03 % was obtained with four spray nozzles, with its four heaters turned on, chimney height of 0.645 m and 0.358 m3/s of gas. In conclusion, the design modification had increased the collection efficiency from about 70 %, in dry cyclones, to 97.07 %.

Ciclones são equipamentos largamente empregados na separação de partículas do ar ou na limpeza de gases de processos por ação da força centrífuga. Neste trabalho, um ciclone lavador modificado foi projetado, construído, e sua eficiência de coleta de partículas foi avaliada. O equipamento consiste de um ciclone separador tipo Americano com triplo cone, em cujo corpo cilíndrico foram introduzidos bicos nebulizadores de água. Graças a essa configuração ele pode ser usado em galpões industriais, apresenta facilidade de construção e operação e baixo custo. O autor projetou esse ciclone objetivando não somente a eficiência de coleta, mas também a compacidade, o baixo consumo de água e de eletricidade, a possibilidade de purificação de gases ou vapores tóxicos, e ainda, o resfriamento de gases quentes pela umidificação até a saturação, de acordo com os fundamentos da separação de poeiras empregada nos scrubbers úmidos. O estudo consistiu de uma avaliação experimental das condições de operação à temperaturas ambiente e superiores à ambiente, variando também a altura da chaminé e a vazão de água de umidificação da poeira. Os ensaios foram realizados em duas etapas. Na primeira, objetivou-se identificar as melhores condições de operação usando todo o potencial de variação do equipamento, e empregando um projeto fatorial de três fatores (three-way). A segunda etapa objetivou-se estimar a eficiência de coleta do ciclone lavador usando como poluente, partículas de quartzo micronizado com diâmetro médio de 7,48 µm. A concentração de partículas no gás foi de 20 a 100 mg/m3 de ar. Foi obtida uma eficiência média de 97.07±1.03 %, para 4 bicos nebulizadores, 4 aquecedores em funcionamento e altura da chaminé 645 mm, para uma vazão de gás 0,358 m3/s de gás. Concluindo a modificação do projeto aumento a eficiência de coleta de aproximadamente 70 % ,em ciclones secos, para 97,07 %. / Cyclones are devices widely employed to separate and collect particles from the air or for cleaning up gases for processes by the action of centrifugal force. In this work a modified cyclone washer was designed, fabricated, and its collection efficiency evaluated. This equipment consists of an Americantype cyclone separator with a triple cone into whose cylindrical body a spray nozzle was introduced. Thanks to its configuration, it can be used in industrial warehouses and is fairly simple to build and operate, as well as inexpensive. The author designed this cyclone with a view not only to efficiency but also compactness, low water and electricity consumption, the possibility of toxic gas or vapor absorption, the cooling of hot gases and aerosol humidification up to saturation, according to fundamentals of dust separation with wet scrubbers. The study consisted of an experimental evaluation of the operating conditions at ambient and higher than ambient temperatures, changing the chimney height and water flow rate, with the purpose of humidifying dust. The tests were carried out in two steps. The first step aimed to identify the best operating condition using the entire potential variation and employing a three-way factorial design. The second step aimed to estimate the efficiency of the cyclone washer was evaluated in the collection of micronized quartz particles with an average diameter of 7.48 µm. The amount of particles varied from 20 to 100 mg/m3 of air. An average efficiency of 97.07±1.03 % was obtained with four spray nozzles, with its four heaters turned on, chimney height of 0.645 m and 0.358 m3/s of gas. In conclusion, the design modification had increased the collection efficiency from about 70 %, in dry cyclones, to 97.07 %.

Orientador: Luis Alberto Martínez Riascos. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-graduação em Energia.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The efficiency of a fungicide is the result of the combination of a variety of factors including: time of application, environmental conditions, physiological condition of plant and application technology used. Already to the latter the proper the deposition and distribution of the active ingredient in the target is decisive for efficiency. The objective of this study was to evaluate the optimal droplet spectrum depending on the characteristics of plant architecture of soybean varieties. Two trails were conducted in the experimental area Phytus Institute in the city of Itaara, central region of Rio Grande do Sul in 2009/2010. The trial consisted of comparison of eight cultivars with different architectural characteristics of the plant with fungicide application using fine droplet spectrum. In Experiment 2, four cultivars were tested with application of fungicide using four spectra drops (very fine, fine, medium and coarse). To evaluate the effect of the treatments were assessed the following parameters: number of drops.cm-2, volume median diameter, Leaf Area Index, plant height, number of branches.plant-1, AUCPD, percentage of incident light in the canopy, yield soybean and yield components. The data of trial 1 showed that the architecture of plants (plant height, number of branches.plant-1 and LAI) significantly affected the deposition of droplets in the bottom and middle of the cultivars. It can also be inferred that the soybean cultivars are grouped due to their architectural characteristics allowing coverage similar drops. In trial 2, the application of fungicides with different droplet spectra allowed significant variations in disease control and on soybean yield. The fine droplet spectrum was more control and consistency in droplet deposition between the four cultivars. / A eficiência de um fungicida é o resultado da associação de uma série de fatores como: momento da aplicação, condições ambientais, condição fisiológica da planta e tecnologia de aplicação utilizada. Já para esta última a adequada deposição e distribuição do ingrediente ativo no alvo é determinante para eficiência do processo. O objetivo deste trabalho foi determinar o espectro de gotas ideal em função das características de arquitetura de planta de cultivares de soja. Foram conduzidos dois experimentos na área experimental do Instituto Phytus, no município de Itaara, região central do Rio Grande do Sul na safra 2009/2010. O experimento 1 consistiu do comparativo de oito cultivares com características variadas de arquitetura de planta com aplicação de fungicida utilizando espectro de gotas fino. No Experimento 2, foram testadas quatro cultivares com aplicação de fungicida utilizando quatro espectros de gotas (muito fino, fino, médio e grosso). Para avaliar o efeito dos tratamentos foram determinados os seguintes parâmetros: número de gotas.cm-2, diâmentro mediano volumétrico, Índice de Área Foliar, estatura de plantas, número de ramos.planta-1, AACPFa, percentual de luz incidente no dossel produtividade da soja e componentes do rendimento. Os dados do experimento 1 indicaram que a arquitetura de plantas (estatura de plantas, número de ramos.planta-1 e IAF) influenciou significativamente a deposição de gotas no terço inferior e médio das cultivares. Também pode-se inferir que as cultivares de soja se agrupam em função de suas características de arquitetura permitindo cobertura de gotas semelhante. No experimento 2 a aplicação de fungicida com diferentes espectros de gotas possibilitaram variações significativas no controle da doença bem como na produtividade da soja. O espectro de gotas fino teve maior consistência no controle e deposição de gotas entre as quatro cultivares.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The suitability of application technology, particularly with regard to spray nozzles and spray rates to the target characteristics, mainly related to plant architecture, can improve the quality of the deposition of fungicides, which in turn can maximize efficiency of asian rust control and soybean yield. This study aimed to evaluate the control of the asian rust and yield of soybean due to the application of fungicides with different spray nozzles and spray rates on cultivars with different plant architectures. For this purpose an experiment was conducted in Itaara - RS, in a randomized block design with split plots and two of the factors arranged in bands. The first factor (cultivars) were arranged in bands on the main plots. The second factor (nozzles) was placed in bands in the subplots and the third factor (spray rates) were randomized within subsubplots. Were used four replications (blocks). Were used soybean cultivars A 6411 RG, BMX Apollo RR, TMG 4001 RR, A 7636 RG and BMX Potência RR. As a second factor, were used the spray nozzles XR11001, TJ-6011002 and TXA800067 and as the third factor application rates 70, 100 and 130 L.ha-1, plus a control without application. There were two applications of fungicides. The parameters evaluated were leaf area index (LAI) stratified by thirds of the canopy, the percentage of luminance within the lower and middle thirds of the canopy, the percentage of canopy closure, the number of branches.m-2, height plant, the shape of leaves, the relative chlorophyll content in the three thirds of the canopy, the density, DMV, homogeneity and relative amplitude of the drops, the severity of the asian rust and yield and thousand grain weight stratified in three thirds canopy. The results indicate the need for parameters spray nozzles and spray rates are adjusted to the plant architecture of the cultivars, especially the leaf area index (LAI) and plant height. / A adequação da tecnologia de aplicação, principalmente no que se refere a pontas de pulverização e taxas de aplicação,às características do alvo, relacionadas principalmente a arquitetura de plantas, pode melhorar a qualidade da deposição dos fungicidas, que por sua vez pode maximizar da eficácia de controle da ferrugem asiática e a produtividade da soja.O presente trabalho objetivou avaliar o controle da ferrugem asiática e a produtividade da cultura da soja em função da aplicação de fungicidascom diferentes pontas de pulverização etaxas de aplicação em cultivares com diferentes arquiteturas de planta. Para isso foi conduzido um experimento em Itaara RS, no delineamento blocos ao acaso com parcelas subsubdivididas e com dois dos fatores dispostos em faixas. O primeiro fator (cultivares) foi disposto em faixas sobre as parcelas principais. O segundo fator (pontas) foi disposto em faixas nas subparcelas e o terceiro fator (taxas de aplicação) foi casualizado dentro das subsubparcelas. Foram utilizadas quatro repetições (blocos). Foram utilizadas as cultivares de soja A 6411 RG, BMX Apolo RR, TMG 4001 RR, A 7636 RG e BMX Potência RR. Como segundo fator, foram utilizadas as pontas de pulverização XR11001, TJ-6011002 e TXA800067 e, como terceiro fator as taxas de aplicação 70, 100 e 130 L.ha-1, mais um tratamento testemunha sem aplicação. Foram realizadas duas aplicações de fungicidas. Os parâmetros avaliados foram o índice de área foliar (IAF) estratificado por terços do dossel, o percentual de iluminância no interior dos terços inferior e médio do dossel, o percentual de fechamento do dossel, o número de ramos.m-2, a estatura das plantas, o formato das folhas, o teor relativo de clorofila nos três terços do dossel, densidade, DMV, homogeneidade e amplitude relativa das gotas nos três terços do dossel, a severidade da ferrugem asiática, a produtividade e a massa de mil grãos estratificada nos terços do dossel. Os resultados obtidos indicam a necessidade de os parâmetros de aplicação pontas de pulverização e taxas de aplicação serem ajustados em função da arquitetura das cultivares, principalmente ao índice de área foliar (IAF) e estatura de plantas.

Orientador: Eduardo Augusto Caldas Batista / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T00:41:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sanaiotti_Guilherme_M.pdf: 2559183 bytes, checksum: 49e8656b4f14ee53f65b1a0dc45c232d (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A desacidificação de óleos vegetais por extração líquido-líquido apresenta-se como uma alternativa atraente às elevadas perdas e gastos energéticos usualmente encontrados nos métodos de refino alcalino e por destilação de ácidos graxos livres, respectivamente. A utilização de insumos provenientes de fontes renováveis e a ausência de geração de resíduos conferem ainda caráter ambiental pertinente ao processo. Modelos descritivos de perfis axiais de composição de fases, fundamentados em balanços populacionais de gotas e transferência de massa multicomponente, são essenciais para o desenvolvimento de métodos de design e scale up de colunas de extração líquido-líquido. A principal finalidade deste trabalho foi avaliar correlações, métodos e diretrizes para o dimensionamento de colunas de discos rotativos aplicadas à desacidificação de óleo de soja. Dados de composições de fases em equilíbrio, densidades, viscosidades e tensões interfaciais de sistemas compostos por óleo de soja + ácido linoléico comercial + etanol + água a 298,2 K foram determinados experimentalmente a frações mássicas de água no solvente iguais a 5,00 %, 8,00 %, 11,00 % e 14,00 %. Os desvios relativos absolutos entre os valores experimentais e os estimados por meio de equações empíricas foram inferiores a 6,36 %. Perfis de composição de fases quantificados por 3 diferentes modelos foram correlacionados a dados experimentais existentes na literatura, determinados em uma coluna de discos rotativos (RDC) com 5,0 cm de diâmetro, utilizada para a desacidificação de óleo de milho. Os desvios relativos absolutos entre as frações mássicas de ácidos graxos livres experimentais e as obtidas por simulação foram próximos a 20 %. Em um estudo hipotético, colunas de discos rotativos foram dimensionadas sob diferentes condições operacionais e teores de água no solvente, ao se considerar vazões mássicas de óleo de soja bruto equivalentes a 11,488 ton¿h-1. Os fatores avaliados apresentaram efeito significativo sobre as dimensões calculadas, ao obterem-se diâmetros de coluna compreendidos entre 2,29 m e 2,94 m, bem como alturas de zona de extração entre 5,89 m e 69,07 m. Para sistemas compostos por óleos vegetais + ácidos graxos livres + etanol + água, os efeitos das variáveis operacionais de colunas mecanicamente agitadas sobre os perfis de tamanhos de gotas e de composições de fases são ainda pouco elucidados. Desta forma, este estudo revela-se de grande importância para a efetiva inserção dessa alternativa de processo no refino de óleos vegetais, ao proporcionar com que os métodos de design e scale up elevem-se a patamares quantitativamente mais precisos / Abstract: Deacidification of vegetable oils by liquid-liquid extraction seems to be an attractive alternative to high oil losses and energy costs typically found in alkali refining and by distillation of free fatty acids, respectively. The use of raw materials attained from renewable sources and the absence of residuals provides also a relevant environmental feature to the process. Descriptive models of phase composition profiles, based on drop population balances and multicomponent mass transfer, are essential for the development of design and scale up methods of liquid-liquid extraction columns. The major aim of this work was to evaluate correlations, methods and guidelines for sizing rotating disc columns applied to soybean oil deacidification. Equilibrium phase compositions, densities, viscosities and interfacial tensions for systems composed of soybean oil + commercial linoleic acid + ethanol + water at 298.2 K were experimentally determined using alcoholic solvents with water mass fractions of (5.00, 8.00, 11.00 and 14.00) %. The relative absolute deviations between experimental data and those calculated from empirical equations were lower than 6.36 %. Phase compositions profiles, quoted using 3 different models, were correlated to experimental data described in literature, determined in a rotating disc column (RDC) with 5.0 cm in diameter, which was used for corn oil deacidification. The relative absolute deviations between the free fatty acid mass fractions experimentally determined and those calculated from simulation were around 20 %. In a hypothetical study, rotating disc columns were sized for different operational conditions and water mass fractions in the solvent, considering crude soybean oil mass flow rates of 11.488 ton¿h-1. The studied factors were significant in the calculated dimensions, once the column diameters varied from (2.29 to 2.94) m and the column heights ranged from (5.89 to 69.07) m. For systems composed of vegetable oils + free fatty acids + ethanol + water, the effects of operational conditions of mechanically stirred columns on drop size and phase compositions profiles are still not well elucidated. Thus, this work becomes of great importance in the effective application of this alternative process in vegetable oils refining, shifting of column design and scale up methods to a quantitatively more precise level / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Submitted by Biblioteca do Instituto de Física (bif@ndc.uff.br) on 2017-02-15T18:53:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Cinthya Valeska Chianca da Silva.pdf: 2780664 bytes, checksum: 6254459484571e92eca2c9372931a17e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T18:53:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Cinthya Valeska Chianca da Silva.pdf: 2780664 bytes, checksum: 6254459484571e92eca2c9372931a17e (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho, estudamos sistemas com características diferentes mas que apresentam comportamento crítico. Na primeira parte, a partir de modelos que estudam avalanches usando blocos e molas e utilizando cadeias de bits simulamos estes sistemas de maneira simples e conseguimos obter resultados que são compatíveis com os já mostrados na literatura. A seguir, descrevemos um método para analisar séries temporais com tendências que serve para retirar tendências de baixas frequências da mesma. Finalmente, descrevemos a realização de uma experiência de fragmentação em gotas de mercúrio que repetimos para tentar obter melhores resultados. / In this work we study critical behaviour in systems with different characteristics. In the first part, beginning with block and spring models for avalanches, we use bit chains for simple simulations of these models and obtain results compatible with those published in the literature. Next, we describe a new method to analyse temporal series which is useful to extract the low frequency tendencies. Finally, we describe the realisation of an experiment using mercury drops, which we repeated to obtain bettes results.