Neste trabalho investigou-se o revestimento protetor nitreto de titânio com a incorporação de dissulfeto de molibdênio como lubrificante sólido, visando aplicação em peças e ferramentas de corte na indústria metal-mecânica. Este revestimento foi obtido na forma de filme fino pela técnica de magnetron sputtering reativo modificando a quantidade de MoS2 de 2,9 a 40,3 % . As propriedades estruturais, físico-químicas, morfológicas, mecânicas e elementares foram analisadas observando a variação na quantidade de dissulfeto de molibdênio nos filmes finos. Estas propriedades foram analisadas por diferentes métodos, tais como espectrometria de retroespalhamento Rutherford, espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X, difração de raios X de ângulo rasante, nanoindentação e microscopia eletrônica de transmissão. O MET revela que o composto MoS2 está estruturado na forma de partículas formadas durante a deposição na matriz de TiN. As análises de XPS revelam apenas ligações químicas de Ti-N, Mo-S e não o composto Ti-S pôde ser detectado. Na análise de DRX pode ser observado que em quantidades de MoS2 superiores a 40% sugere um stress compressivo e trativo entre os grãos de MoS2 e TiN causando um deslocamento dos picos para ambas as estruturas. Com o desgaste mecânico não se observou nenhuma modificação nos resultados de XPS e DRX. As propriedades mecânicas tiveram melhores resultados para amostras que contém o percentual de MoS2 abaixo de 12%. / In this study we investigated the protective coating of titanium nitride using incorporation of molybdenum disulfide as a solid lubricant, seeking application in parts and cutting tools in the metal working industry. This coating was obtained in the form of thin film by dc magnetron reactive sputtering technique. The structural, physicochemical, morphological, mechanical and quantitative elemental analysis were observing the different amounts of molybdenum disulfide in thin films (2,9 to 40,3%). These properties were analyzed using different methods such as Rutherford backscattering spectrometry, photoelectron spectroscopy induced by X-rays, X-ray diffraction, nanoindentation and transmission electron microscopy. TEM reveals a MoS2 compound structured as clusters formed during depositions into TiN matrix; XPS analysis show just Ti-N and Mo-s chemical bindings and no Ti-S compound could be detected; XRD analysis can be observed that amounts of MoS2 over 40% suggests a compressive stress and tractive between the grains of TiN and MoS2 causing a shift of the peaks for both structures. With the mechanical stress that there was no change in the results of XPS and XRD. The mechanical properties showed best results for samples containing a value of MoS2 below 12%.

Orientador: Carlos Gomes da Nave Mendes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T04:16:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bordonalli_AngelaCristinaOrsi_D.pdf: 18395649 bytes, checksum: ef260c0da88c442d4c166f77942082de (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A discussão acerca da viabilidade técnica, econômica e ambiental do reúso da água em processos industriais tem sido uma preocupação constante. Nesta tese propõe-se uma alternativa simplificada para o tratamento de efluentes visando seu reúso em uma indústria de reciclagem de plásticos. A água, no presente caso, é componente fundamental para o processo, já que participa como elemento de remoção de detritos e impurezas que contaminam a matriz da matéria-prima utilizada, proveniente, principalmente, de aterros sanitários e lixões. As embalagens plásticas recicladas pela empresa são, em sua grande maioria, de uso doméstico e, em menor escala, o uso de frascos contaminados com óleos lubrificantes. Os resultados demonstraram a viabilidade do tratamento através de processo físico-químico por coagulação, floculação, decantação e filtração em manta geotêxtil, com o uso do hidroxicloreto de alumínio (PAC) como coagulante, soda cáustica (50%) como alcalinizante e polieletrólito como auxiliar de floculação e de desidratação do lodo, bem como a exeqüibilidade do reúso dos efluentes em circuito totalmente fechado, demonstrando viabilidade técnica, econômica e ambiental / Abstract: The discussion about technical, economical and environmental feasibility of water reuse in industrial process has been a constant concern. This thesis purposes a simplified alternative for waste water treatment seeking reuse in a plastic recycle industry. The water, in this case, is a prime component because it is the main element for the debris and impurities removal that contaminates the matrix of the plastic raw material, which comes from, mostly, landfill and waste disposals. The recycled plastic packages, from the company that had been used for this thesis, come mostly from domestic use and, in a minor scale, the plastic package contaminated by lubricant oil. The final results show feasible for the treatment through physicalchemical process by coagulation, flocculation, decantation and filtration on geotextile, with the use of aluminum hidroxichloride (PAC) as coagulant, sodium hydroxide as an alkaliner, polyelectrolyte as a auxiliary on flocculation and slush dehydration, as well as the workability of the effluents reuse under a fully close circuit proved itself the technical, economical and environmental feasibility / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T23:30:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 QuinteroPerez_HendersonIvan_M.pdf: 5296726 bytes, checksum: d5b7f9703a780332ae4b5f19905a3810 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O biolubrificante é um lubrificante alternativo obtido a partir de fontes renováveis e representa um importante avanço nos produtos de lubrificação por ele ser biodegradável e não tóxico para os seres humanos e para o ambiente. O desenvolvimento destes produtos vem crescendo devido a eles adquirirem melhores propriedades requeridas para os lubrificantes como alto índice de viscosidade, volatilidade baixa e boa lubricidade. Neste trabalho foi realizada a síntese do biolubrificante pela transesterificação de óleo de mamona com o álcool isoamílico em presença de hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio como catalisador. O óleo de mamona foi selecionado devido a que ele tem características singulares porque contém aproximadamente 90% de ácido ricinoleico, que apresenta 03 oxigênios em sua molécula, e permite proporcionar à molécula produzida boa estabilidade térmica e boa viscosidade. Através do planejamento fatorial foi analisada a influência na conversão das variáveis do processo de transesterificação, sendo estudados os efeitos da temperatura de reação, concentração de catalisador, nível de agitação e razão molar álcool isoamílico: óleo de mamona. Com os resultados do planejamento foi obtido um modelo codificado de segunda ordem que descreve a conversão em éster em função das variáveis analisadas, utilizando-se este modelo foram geradas as superfícies de resposta para determinar os pontos que fornecem maior conversão. Os melhores resultados foram obtidos a razão molar álcool isoamilico: óleo de mamona igual a 15:1, 1,5% p/p de hidróxido de potássio e temperatura de reação de 65°C tendo sido atingida uma conversão em éster de 93%. Neste estudo foi utilizada a destilação molecular para a separação dos produtos e co-produtos da reação, tendo sido de grande utilidade na separação de produtos ésteres com as características dos biolubrificantes por se tratar de moléculas termicamente sensíveis e de alto peso molecular. A caracterização do produto foi realizada avaliando-se propriedades importantes como: Teor de umidade, índice de acidez, densidade, viscosidade dinâmica e cinemática, índice de viscosidade e análises térmicas e reológicas. / Abstract: Biolubricant is an alternative lubricant made from renewable sources; it is an important advance to lubrication products because it is biodegradable and non toxic for humans and the environment. The development of these products is increasing because they have better lubricant properties such as high viscosity index, low volatility and good lubricity. In this work, it was performed the biolubricant synthesis by transesterification of castor oil with isoamyl alcohol in the presence of sodium hydroxide or potassium hydroxide as catalyst. It was selected the castor oil due to its unique characteristics because it contains approx 90 % of ricinoleic acid which has three oxygen atoms in its molecule, and this allows to promote good thermal stability and good viscosity to the molecule developed. Through the factorial design it was analyzed the influence to ester conversion of the transesterification process variables and the effects of reaction temperature, catalyst concentration and agitation level and alcohol-oil molar ratio were studied. One secondorder model was obtained to predict the ester conversion as a function of analyzed variables and this model was used to generate the response surface to identify areas that provide higher conversion. Ester conversion of 93 % was obtained at 65 °C, with 15:1 isoamyl alcohol: castor oil molar ratio and catalyst concentration of 1.5% of potassium hydroxide by weight of castor oil. In this study, it was used the molecular distillation for separation of the reaction products. This technique has great utility in the separation of ester products with biolubricants characteristics because those molecules are thermally sensitive and they have high molecular weight. Biolubricant characterization was performed to validate important properties such as water content, acidity index, dynamic and Kinematic viscosity, viscosity index, thermal and rheological analysis. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Jose Roberto Guimarães, Carlos Gomes da Nave Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T13:54:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreno_FranciscoNavarro_M.pdf: 4932660 bytes, checksum: fcd2b44ce7307660ce7b34dec37ecae0 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A proposta deste trabalho foi avaliar o desempenho individual do processo de lodos ativados por batelada (LAB) e da flotação por ar dissolvido (FAD) para tratar águas residuárias de uma indústria de reciclagem de embalagens plásticas com resíduo de óleo lubrificante, compostas pela água de lavagem dos frascos plásticos misturadas com esgoto sanitário. Para a realização da fase experimental do sistema LAB foram montados quatro reatores aerados operando em mistura completa, nos quais foi testada a influência da idade do lodo, assim como da biomassa de partida. Os sistemas operados com aeração prolongada foram os que apresentaram melhor eficiência para reduzir a DQO, a DBO5 e a turbidez, atingindo uns valores máximos de remoção iguais ao 92,9, 97,1, 98,8 %, respectivamente. Os resultados obtidos demonstraram que a utilização de uma biomassa de partida adaptada a tratar efluentes oleosos permitiu uma melhor eficiência de remoção dos óleos, variando entre 88,3 e 91,3 %. Para avaliar o segundo método em estudo, o FAD, foram realizados testes em escala de bancada utilizando aparelho floteste. Dois coagulantes químicos foram testados inicialmente, variando os valores de pH e dosagem. Com aquele que apresentou melhores resultados foi construído o diagrama de coagulação a fim de averiguar as regiões mais eficientes de trabalho. O ponto ótimo resultou em reduções nos valores de DQO, DBO5, O&G e turbidez de 90,2, 80,1, 99,0 e 99,6 %, respectivamente. Os dois sistemas de tratamento estudados demonstraram uma grande potencialidade de uso para tratar o tipo de efluente em estudo, porém, o sistema FAD revelou-se como a tecnologia mais adequada para tratar o efluente líquido gerado numa indústria de reciclagem de embalagens plásticas pós-uso de óleos lubrificantes / Abstract: In the present work, the treatment of the wastewater originated in a plastic container (containing originally lubricant oil) recycling industry was investigated. The purpose of this work was to study the individual efficiency to treat the industrial effluent, mixture of the plastic container washing process wastewater and sanitary wastewater, by activated sludge process operating in sequencing batch reactors (SBR) and dissolved air flotation (DAF). The experiments for the SBR processes were performed in four completely mixed aerated reactors, which were used to test the influence of the sludge age and the original biomass. The extended aeration system showed the best efficiency in the reduction of the main pollutants, with a removal of DQO, DBO5 and turbidity equal to 92.9, 97.1 and 98.8 % respectively. Oil reduction using a original biomass adapted to treat oil effluents was more effective (oil reduction of 88.3 and 99.1 %). To evaluate the second process, DAF, it was used a batch type lab-scale dissolved air flotation installation (floteste). Initially, two different coagulants were tested, in different pH values of effluent and coagulant doses. With the most efficient coagulant it was built the coagulation diagram. Under the optimal conditions, DAF system obtained a removal efficiency of DQO, DBO5, O&G and turbidity of 90.2, 80.1, 99.0 and 99.6 % respectively. It is concluded that the activated sludge process and DAF are technologies with a high potential to treat the liquid effluent originated in a plastic bottles containing originally lubricant oil recycling industry, notwithstanding DAF system was the most adequate methods / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Sérgio Tonini Button / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T21:08:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Possamai_Lisiane_M.pdf: 4008102 bytes, checksum: b6e9b8d71cd5acc093a6d8f5074751db (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo principal avaliar se a determinação da concentração de metais em óleo lubrificante por ICP-OES (Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Indutivamente Acoplado, do inglês Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy), é capaz de auxiliar no diagnóstico de eventuais falhas por desgaste em motores Diesel não detectadas no ensaio funcional de produção (amaciamento). O tratamento dos dados foi realizado empregando-se métodos estatísticos. Parâmetros como carga de trabalho, rotação, pressões, temperaturas, assim como a severidade do desgaste, podem não ser suficientes para manifestar a falha durante o tempo de exposição do motor ao ensaio, postergando a sua ocorrência para a planta do cliente (montadora) ou para o campo. O conhecimento da concentração dos elementos metálicos em óleo lubrificante é útil para a avaliação de desgastes de componentes específicos de motores permitindo uma intervenção preventiva a fim de evitar falhas catastróficas. A partir da análise dos dados históricos disponíveis na empresa definiu-se o conceito de assinatura de desgaste e buscou-se conhecer o comportamento dos resultados das análises de óleo, quando se constatou variabilidade significativa dos valores que pode ser explicada por erros sistêmicos e aleatórios. A validação da técnica por ICP-OES para detecção de desgaste prematuro em motores foi realizada a partir da reprodução do modo de falha mais comumente encontrado em motores de combustão interna, que é o engripamento de biela. Simulou-se a contaminação do sistema tribológico casquilho, moente e óleo, considerando-se o agente de contaminação externa proveniente da região de fechamento da capa da biela. Conforme esperado, os motores foram aprovados dentro dos parâmetros de controle existentes. Após a desmontagem dos motores evidenciouse que o sistema tribológico fora seriamente comprometido por desgaste do casquilho (bronzina), que apresenta um revestimento superficial de alumínio e estanho. Na análise univariada de metais dissolvidos no óleo lubrificante identificou-se a presença de estanho, o que não é esperado encontrar neste modelo de motor. No tratamento multivariado foi possível analisar a correlação dos metais dissolvidos no óleo cuja análise estatística possibilitou distinguir motores conformes de não conformes de forma quantitativa e objetiva. Desta forma, conclui-se que o método de análise de metais dissolvidos em óleo lubrificante por ICP-OES é eficaz, se mostrando sensível na detecção de desgaste do sistema casquilho-moente / Abstract: The main goal of this study is to evaluate if the determination of metal concentration in lubricant oil by ICP-OES (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy) is capable to help on eventual wear failures diagnosis on Diesel engines that are not detected in the production test cycle (running in). The data processing was done using statistical methods. Parameters like load, engine speed, pressures, temperatures, as well wear severity, cannot be enough to show the failure during the engine test time postponing the failure occurrence to OEM or field. The metallic elements concentration knowledge in lubricant oil is useful to evaluate specific engines parts wear allowing a preventive action in order to avoid catastrophic failures. Starting from the historic data analysis available in the company it was defined the concept of wear signature looking for oil analysis results behavior understanding, where it was noticed significant values variability due to random and systemic errors. The ICP-OES validation for premature wearing detection on engines was done starting from most usual failure mode found on internal combustion engines that is connecting rod scuffing. The tribological system bearing, crankshaft pin and oil was set to simulate a failure by an external contamination coming from the connecting rod cracked assembly area. As expected, the engines were approved according to current controls. After engine disassembly it was noticed that the tribological system was heavy damaged due to bearing wear whose surface layer composition is made of aluminum and tin. In the univariate oil analysis of metals dissolved it was detected tin which is not expected to be finding in this engine model. In the multivariate data processing it was possible to analyze the dissolved metals correlation whose statistical analysis make possible to distinguish conforming engines from non-conforming engines in a quantitative and objective way. So it is possible to conclude that the ICP-OES method to analyze dissolved metal in oil is effective showing sensibility to detect wear between crankshaft pin and connecting rod bearing system / Mestrado / Projetos / Mestre em Engenharia Automobilistica

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Paula Sbaite Duarte dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T04:58:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GordilloCelis_CarlosAlberto_M.pdf: 40097706 bytes, checksum: c60604f84094a693629fd3fbc7ee8c2b (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Esta dissertação baseia-se na valoração da corrente de destilado e da corrente de resíduo geradas na destilação molecular (DM) do petróleo as quais são obtidas a partir do resíduo de vácuo (RV) proveniente da unidade de destilação a vácuo (UDV). Primeiramente se separou os asfaltenos da corrente ultrapesada do resíduo da DM (RDM), seguido do tratamento com solvente da corrente do destilado da destilação molecular (DDM). Duas amostras de RDM foram utilizadas como matéria prima na separação de asfaltenos, a primeira delas, o RDM obtido a temperatura do evaporador (TDM) de 340°C e, a segunda, o RDM obtido a TDM=280°C. Os asfaltenos separados chamaram-se de A, B e C. O asfalteno "A", separado do RDM TDM=340°C e os asfaltenos "C" e "B" foram separados do RDM TDM=280°C. A comparação das massas molares e da distribuição de massa molar das amostras separadas foi analisada a partir dos dados obtidos por cromatografia de permeação em gel, onde as massas molares medias variam entre 3737 e 4232 Da. Ressalta-se que foi necessário o desenvolvimento de um metodo analítico apropriado para analise de petróleo e asfaltenos por cromatografia de permeação em gel. As amostras de asfaltenos separados da corrente do RDM foram ainda caracterizadas por espalhamento de luz dinâmico, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva de raios-X. Na segunda metade do trabalho, utilizando-se como matéria prima a corrente de DDM TDM=340°C, comparando-se quatro amostras, duas provenientes do mesmo petróleo e mais duas, provenientes de petróleos diferentes. Partindo dessas correntes foi realizada, a desaromatizarão e desparafinação o óleo DDM em uma montagem experimental de bancada operada a pressão atmosférica e temperaturas de -7 a 80°C. O gasto energético envolvido nesse processamento se resumiu ao aquecimento e resfriamento do reator e do sistema de agitação magnético. Com o uso de solventes como, furfural e metil isobutil cetona (MIBC), a corrente de DDM deu origem a quatro óleos com características de óleos básicos, caracterizados e classificados segundo as viscosidades e índices de viscosidades dos mesmos, classificando-se como óleo básico neutro pesado, brilhante e cilindro pesado, dentro dos grupos API I e V. Assim, a valoração das correntes RDM e DDM fecha o ciclo de um grande projeto, que começou com alimentação do RV na UDM e finalizou com aproveitamento das correntes geradas dando valor agregado a esses produtos / Abstract: This dissertation deals with adding value to the distillate and residual streams of the molecular distillation (MD) of petroleum vacuum residua (PVR), PVR being the residual stream of vacuum distillation unit. First of all, asphaltenes were separated from the molecular distillation ultraheavy stream (MDR), followed by the solvent treatment of the molecular distillation distillate stream (MDD). Two samples of MDR were used as raw material for the asphaltene synthesis: the first was obtained at an evaporator temperature during the MD of 340°C; the second, at TDM=280°C. The molar mass and the molar mass distribution of the two samples were obtained from the gel permation chromatography (GPC) analysis. The asphaltenes with molar masses between 3737 to 4232Da were called "A"; "B" and "C". The asphaltene "A" was separated from MDR 340°C and the asphaltenes "B" and "C" were obtained from MDR 280°C. It's important to highlight that it was necessary to develop an analytic method in order to perform the GPC analysis of the samples. The "A"; "B" e "C" samples were characterized by dynamic light scattering (DLS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). In the second phase of this work, four samples of MDD 340°C, two of them obtained from one petroleum, and the two remaining obtained from different petroleums, were used as raw materials for the deparaffinization and dearomatization processes. The experimental procedure was carried out at atmospheric pressure and temperatures between -7 to 80°C. The energy requirement for this process was related to the heating and cooling of the reactor and to the agitation system. The MDD treatment with furfural and methyl isobutyl ketone (MIBK) produced four different oils showing basic oil characteristics. The oils were classified according to their viscosity and viscosity index into heavy neutral, bright stock and heavy cylinder stock. Besides, they were classified into the I and V API groups. Thereby, the fact of adding value to the MDR and MDD streams closes a bigger project that started with the use of petroleum vacuum residua as feedstock of the molecular distillation process and ended with the better utilization of the distillation waste oil streams / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Olivio Novaski / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T09:12:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rios_MarciaReginadaSilva_M.pdf: 5234683 bytes, checksum: 6fcc031ee73adbbcadf9c1f723e117cb (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho teve por objetivo a análise comparativa do desempenho de dois tipos diferentes de lubro-refrigerantes, sintético e emulsionável, na furação do aço inoxidável ABNT 304. Para tanto foram utilizadas brocas de metal duro com cobertura de nitreto de titânio e refrigeração interna. Durante os ensaios, foram determinados os esforços de corte gerados no processo de furação, o desgaste da broca e a qualidade dos furos obtidos. A comparação da performance dos dois meios é importante devido à crescente questão ambiental, onde as restrições ao descarte das emulsões são cada vez mais rigorosas. Os fluidos sintéticos, por apresentarem maior estabilidade microbiológica, proporcionam um aumento significativo no tempo de durabilidade do sistema lubrorefrigerante, evitando assim, a geração de resíduos líquidos. O desgaste VB da broca, utilizada com o sistema sintético, foi acentuadamente menor que o obtido no outro sistema, levando à conclusão que um maior número de furos pode ser feito com a mesma ferramenta. Resumo: Este resultado é muito importante quando se analisam os tempos improdutivos em um sistema de manufatura e estes são gerados por trocas sucessivas de ferramentas. Por outro lado, o sistema sintético é um meio de lubrificação com mínimo impacto ambiental / Abstract: The goal of this work is the analysis comparative between two differents types of cutting fluids, synthetic and emulsion, in Austenitic Stainless steel 304 drilling. For this work, cemented carbide metal oil OO11s with Titanium Nitride coating and internal lubrication were used. Cutting forces in the drilling process, the drill wearing and the holes quality level were determined. The performance parallels of these two ways of lubrication is very important to the enviromental care, where the governamentals regulation and emulsion discard restrictions are more and more stronger. The Synthetic Fluids have more microbiologycal stability, so they improve the lifetime of a lubricant system, avoiding liquid sewage. The VB drill wear which worked in the synthetic system was lower than that one which works in the half-synthetic system, driving us to conclude that a higher number of holes can be manufactured with the same tool. This result is very important when it is analised the lost of time in a manufacture process by tools changing. So, the result shows that is possible to use a synthetic lubricant and be enviromental mend / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Tese (doutorado)- Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:46:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338943.pdf: 4401784 bytes, checksum: f331216981fce2ee7b937a2c476b191a (MD5) Previous issue date: 2015 / Aços sinterizados contendo lubrificante sólido incorporado ao volume são materiais potencialmente interessantes para o controle de atrito e desgaste nos modernos sistemas mecânicos, onde são predominantes os regimes de lubrificação mista ou, até mesmo, lubrificação limite. Neste trabalho, partículas de grafita foram geradas in situ no volume de aços Hadfield via dissociação de carboneto de silício durante a sinterização. Estes aços foram processados via moldagem de pós por injeção, sendo o estudo dividido em três etapas: i) desenvolvimento da matriz do aço Hadfield; ii) geração de grafita no volume de aços Hadfield; iii) caracterização de aços Hadfield processados em forno tubular. As duas etapas iniciais foram realizadas com o objetivo de entender a influência dos pós e parâmetros de sinterização na formação microestrutural destes novos materiais. O uso de pó de ferromanganês de elevado teor de Mn e tamanho de partícula superior ao do pó de ferro resultou em porosidade secundária. Atmosfera de sinterização com baixo potencial químico de oxigênio foi recomendado para evitar a oxidação das partículas ricas em Si/Mn. Além disto, foi recomendado o resfriamento do forno a uma taxa maior que 50 ºC/min para evitar a precipitação de fase secundária em contorno de grão. Em termos de geração de grafita, observou-se que o elevado potencial químico causado pela mistura dos diversos pós de elementos de liga contribuiu para a rápida difusão dos átomos de C, provenientes da dissociação do SiC, na matriz metálica. Assim, a formação da grafita aparenta estar associado a um processo de solubilização e precipitação, o que faz com que a grafita gerada no volume dos aços Hadfield apresente características similares a do ferro fundido.<br> / Abstract : Sintered steels containing embedded solid lubricants in the volume are potential interesting materials to control friction and wear in modern mechanical systems, where regimes of mixed lubrication or even boundary lubrication are predominant. In this work, graphite particles were generated in situ in the volume of Hadfield steels via dissociation of silicon carbide during the sintering. These steels were processed by powder injection molding, and the study divided in three stages: i) development of the Hadfield steel matrix; ii) generation of graphite in the volume of the Hadfield steels; iii) characterization of Hadfield steels sintered in a tubular furnace. First two stages were carried out with the goal of understanding the influence of powders and sintering parameters on the microestrutural formation of these new materials. The use of high Mn content iron-manganese powder and with particle size bigger than the iron powder resulted in secondary porosity. Low oxygen chemical potential sintering atmosphere was recommended to avoid oxidation of the Si/Mn rich particles. Moreover, the ratio of furnace cooling was recommended to be over 50 ºC/min to avoid grain boundary precipitation of secondary phases. In terms of graphite generation, it has been observed that the high chemical potential caused by the mixture of several alloying powders contributed to the fast diffusion of C atoms, dissociated from SiC, into the metallic matrix. Thus, graphite formation is apparently associated to a solubilization and precipitation process, which meant that the graphite generated in the volume of the Hadfield steels presented similar characteristics to cast iron.

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T19:18:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeonAyala_AydaKarina_M.pdf: 5765597 bytes, checksum: eb4c8bc57b3d1a4dc8500c81a3ee4f37 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O aumento mundial na demanda de energia e o descobrimento de óleo pesado e viscoso por parte da PETROBRAS nos últimos anos têm incrementado o desenvolvimento de novas tecnologias no Brasil para o processamento deste tipo de petróleo, assim como a adequação dos processos já existentes nas refinarias, visando atingir os requerimentos do mercado ao se obter produtos leves de alto valor comercial. No caso da produção de óleos lubrificantes tem se aumentado a necessidade de se conhecer o potencial de produção dos resíduos da destilação do petróleo pesado. Dentro deste contexto, o estudo do processo de desasfaltação de resíduos de vácuo usando solventes supercríticos é de grande importância, já que permite a possibilidade de determinar as condições que maximizem o óleo desasfaltado (ODES) obtido a partir de uma carga determinada. O ODES após a separação de resinas, compostos aromáticos e naftênicos vai se transformar em óleo lubrificante. Neste projeto, é desenvolvida a simulação do processo de Desasfaltação Supercrítica de resíduos de vácuo de 13,1° API usando propano como solvente, no simulador comercial de processos ASPEN HYSYS® no estado estacionário e dinâmico. Análises do equilíbrio do sistema são feitas para conhecer o comportamento termodinâmico da mistura, testando diferentes modelos termodinâmicos no simulador com o intuito de se obter uma melhor representação do processo real. Alias, foi empregado um método de caracterização do resíduo de vácuo, baseado em propriedades medidas experimentalmente em outras dissertações e teses pertencentes ao Laboratório de Desenvolvimento de Processos de Separação (LDPS) e Laboratório de Otimização, Projetos e Controle Avançado (LOPCA) da UNICAMP. Uma vez desenvolvida a unidade, são determinadas condições operacionais que permitam maximizar a quantidade de ODES obtido no processo por meio de planejamento fatorial é, também, estimado o tempo de extração mediante simulações realizadas no regime dinâmico. O rendimento e custo do processo usando propano como solvente são comparados àqueles obtidos pelo uso de dióxido de carbono, assim como a seletividade de ambos os solventes. Desta avaliação, foi encontrado que o propano oferece maiores vantagens na produção de um óleo desasfaltado de alta qualidade para a obtenção de óleo lubrificante. Com o desenvolvimento da unidade virtual, pretende-se fazer uso da simulação computacional para refletir o processo industrial, possibilitando o estudo da influência de diversas variáveis mediante um número reduzido de corridas em planta piloto experimental, o qual se traduz numa diminuição de tempo, materiais e energia / Abstract: The increasing in global energy demand and the discovery of heavy crude oils by PETROBRAS in recent years have increased the development of new technologies in Brazil, for processing this type of oil as well as the adequacy of existing processes in refineries, in order to obtain light products of high commercial value, attending to the market requirements. In the lubricating oil production has increased the necessity of recognize the production potential of the heavy oil distillation residues. Within this context, the study of the vacuum residue deasphalting process using supercritical solvents is of great importance, since it allows the possibility of determine the operational condition that maximize the deasphalted oil (ODES) from a specific feed. The ODES after resin, aromatics, and naphthenic compounds separation will be transformed in lubricating oil. Therefore, in this research, is developed the simulation of the supercritical vacuum residue (13,1° API) deasphalting process, using propane as solvent, in the commercial simulator ASPEN HYSYS®. The simulations were made at steady and dynamic state. The thermodynamic behavior of the system was studied from equilibrium analysis of the mixture, testing different thermodynamic models, in order to obtain a better representation of the actual process. Moreover, a method was used to characterize the vacuum residue, based on experimentally data from other dissertations and theses pertaining to the Development Laboratory of Separation (LDPS) and Laboratory of Optimization, Project and Advanced Control (LOPCA) at UNICAMP. Once developed the simulation, are determine operating conditions that allows maximize the amount of ODES using experimental design, and also, the extraction time is estimate by dynamic simulations. The yield and cost of the process using propane as solvent are compared by using carbon dioxide, as well as, the selectivity of both solvents, founding that propane offers major advantages in producing high quality oil deasphalted to obtain lubricant oil. With the virtual unity development is intended to make use of computer simulation to reflect the industrial process, allowing the influence of several variables study by a small number of runs in an experimental pilot plant, which leads to save time, materials and energy / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Rosani de Castro / Banca: Frederico Yuri Hanai / Banca: Ana Beatriz Lopes de Sousa Jabbour / Resumo: Segundo a Agência Nacional de Petróleo (ANP), o volume de óleo lubrificante comercializado no Brasil, tem contribuido para o crescimento da quantidade de resíduos descartados em postos de combustíveis, assim como outros estabelecimentos. Estes resíduos devem receber tratamento específico, conforme legislação vigente no Brasil: Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) 362/05, portarias Agencia Nacinoal do Petróleo (ANP) e a Norma Brasileira NBR 10004, que classifica o Óleo Lubrificante Usado ou Contaminado (OLUC), quanto seus aspectos de nocividade. O cenário é preocupante e envolve questões econômicas e ambientais. Á vista este trabalho tem como objetivo identificar qual o panorama atual do gerenciamento do OLUC nos postos de combustíveis e se os procedimentos adotados estão de acordo com a Nova Política Nacional de Resíduos Sólidos. Desenvolveu-se uma pesquisa quanti-qualitativa, através estudo exploratório com aplicação de um questionários e visita de campo em 70 postos de combustíveis dos municípios da 7ª Região Administrativa do Estado de São Paulo: Agudos, Arealva, Avaí, Balbinos, Bauru, Boracéia, Cabrália Paulista, Duartina, Fernão, Gália, Iacanga, Lençóis Paulista, Lucianópolis, Macatuba, Paulistania, Pederneiras, Pirajuí, Piratininga, Presidente Alves, Reginópolis, e Ubirajara. Técnicas estatísticas de análise multivariada e descritiva foram utilizadas para analisar para analisar as características de correlação dos municípios, além da qualificação das ações e gerencialmento do OLUC. Como principal resultado da dissertação na identificação do panorama atual do gerenciamento do OLUC destaca-se: (a) a integração dos atores da cadeia reversa do óleo lubrificante precisa ser fortalecida, aumentando, portanto a responsabilidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: According to the National Petroleum Agency (ANP), the volume of oil lubrificant marketed in Brazil, has contributed to the growth the amount of waste disposed at gas stations, so as other establishments. These wastes should be treated specifically, according to current law in Brazil: National Policy Solid Waste (PNRS), CONAMA (National Council of the Environment) 362/05, ordinances ANP (National Petroleum Agency) and the Standard Brazilian NBR 10004, which classifies or Used Lube Oil Contaminated (OLUC), and aspects of harm. The scenario is concern and involves economic and environmental issues. To view this study aims to identify the current landscape of Management OLUC at gas stations and the procedures adopted are consistent with the New National Policy on Waste Solids. Developed a quantitative and qualitative research through study exploratory application of a questionnaire and field visits in 70 gas stations in the municipalities of the 7th Administrative Regions of Sao Paulo State: Agudos, Arealva, Avaí, Balbinos, Bauru, Boracéia, Cabrália Paulista, Duartina, Fernão, Gália, Iacanga, Lençóis Paulista, Lucianópolis, Macatuba, Paulistania, Pederneiras, Pirajuí, Piratininga, Presidente Alves, Reginópolis, e Ubirajara. Statistical techiniques of descriptive and multivariate analysis were used to analyze the characteristics of correlation of municipalities and the qualification of actions to manage the OLUC. The results allow us to analyze the gas stations to adapt to managing the challenges of OLUC PNRs. The main result of the dissertation to identify the current landscape of management OLUC stand out: (a) the integration of actors in the chain reverse the lubrication oil needs to be strengthened, thereby increasig, therefore the shared responsability of those involved in the return of the waste on the... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre