Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T02:54:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:23:49Z : No. of bitstreams: 1 142821.pdf: 12828792 bytes, checksum: 662b10d91d040108f057a607155206d9 (MD5)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T03:58:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T00:55:58Z : No. of bitstreams: 1 137750.pdf: 14102847 bytes, checksum: 159e7175ba0c8161b96db8e1f4024968 (MD5)

Orientadores: Lucia Helena Innocentini e Celia Regina Granhen Tavares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T06:12:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bergamasco_Rosangela_D.pdf: 3909887 bytes, checksum: 9422e340b8a6dee867d7436312fef4a4 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A utilização de particulas poliméricas para a adesão microbiana, para tratamento aeróbio de efluente sintético, foi avaliada em um reator de leito fluidizado trifásico (1 Litro). Três suportes poliméricos: polistireno, PVC e PVC + DOP ¿Plastilicizer¿ com diâmetros médios de 2,33; 2,36 e 4,68 mm e densidade de 1140, 1297 e 1205 kg/¿m POT 3¿, respectivamente, foram estudados no processo de tratamento aeróbio. Esses suportes passaram por um tratamento ácido, de modo a acrescentar-lhes características superficiais como: rugosidade, porosidade e carga elétrica, com a perspectiva de melhorar a adesão microbiana e a performance do processo de tratamento biológico. A infleência do tratamento superficial sobre as características dos suportes poliméricos foi avaliada pelas técnicas de microscopia acústica, calorimetria diferencial de varredura (DSC) e microscopia eletrônica de varredura. Três diferentes inóculos: lodo ativado, culturas puras de Klebsiella sp. e E. Coli, isolado do lodo ativado, foram utilizados com o objetivo de verificar a influência da cultura microbiana na performance do processo. Além dos controles e análises usuais do processo (DQO, MÊS, 'O INT. 2¿ dissolvido, pH, etc...) foram analisados os teores de proteína e polissacarídeos no biofilme aderido ao suporte e à saída do reator. Realizou-se durante os ensaios um acompanhamento do desenvolvimento e crescimento microbiano ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The utilization of polymeric particles for microbial adhesion, in aerobic treatment with synthetic effluent, was evaluated in a three-phase fluidized-bed reactor (1 liter). Three polymeric supports ¿ polystirene, PVC and plasticizer PVC + DOP with respective averange diameters of 2.33, 3.36 and 4.68 mm and densities of 1,140, 1,297 and 1,205 kg/¿m POT. 3¿ ¿ were studied the process of aerobic treatment. The supports were submitted to an acid tratment to acquire surface characteristics of rugosity, porosity and electrical charge in order to improve the microbial adhesion and the performance of the biological treatment process. The influence of the surface treatments on the characteristis of the polymeric supports was evaluated by the use of acoustic scanning microcope, differential scanning calorimeter (DSC) and eletronic scanning microscope. Three different inocula: activated sludge, Klebsiella and E. Coli net cultures, isolated from the activated sludge, were utilized to verify the influence of microbial culture on the process perfomance. Besides the controls and usual analysis of the process (COD, suspended solids, dissolved 'O IND. 2¿, pH, etc.), protein and polysaccharide contents in the biofilm adhered to the support and the outlet of the were also analysed. The development and microbial were monitored during the experiments ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Luis Augusto Barbosa Cortez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-05T15:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MesaPerez_JuanMiguel_D.pdf: 6859619 bytes, checksum: c3322e7576316c3eb38397a94e624ce4 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho são apresentados e discutidos testes experimentais conduzidos na planta de pirólise rápida de biomassa da Unicamp visando à operação estável do reator de leito fluidizado em regime borbulhante. Esses resultados permitiram identificar os principais problemas relativos à operação do reator, assim como analisar as possíveis causas e as soluções postas em prática. O problema de maior influência sobre o trabalho estável do reator foi o vazamento de gases da pirólise pelo sistema de alimentação, mostrando-se como solução mais eficaz, o aumento da porcentagem de preenchimento da rosca alimentadora com biomassa. Após a estabilização da operação do reator, estudou-se a influência da porcentagem de ar em relação ao estequiométrico e da altura do leito fixo de inerte sobre as características de qualidade e rendimento dos finos de carvão. O estudo permitiu concluir que, para 8% de ar em relação ao estequiométrico e 207 mm de altura do leito fixo de areia, a pirólise acontece de forma mais intensa. Essa análise parte do princípio de que a pirólise é um processo de concentração de carbono nos finos de carvão e liberação de oxigênio da biomassa. Tomando-se como base os resultados anteriores, foram conduzidos novos testes visando à coleta e caracterização de amostras de bio-óleo. Os resultados mostraram que tanto a viscosidade quanto o teor de insolúveis das amostras de bio-óleo apresentaram altos valores, quando comparados com dados da literatura. Com base na experiência acumulada dos estudos anteriores é proposta e parcialmente avaliada uma estratégia para a otimização e a mudança de escala do processo de pirólise em leito fluidizado. A estratégia objetiva o uso das informações obtidas a partir dos modelos matemáticos ajustados no reator modelo para o projeto de reatores comerciais. O procedimento anterior mostra-se eficiente quando os fatores independentes e seus níveis durante a otimização do processo no reator modelo são criteriosamente selecionados. Finalmente, são mostradas, por meio de um exemplo, as dificuldades durante a mudança de escala quando os experimentos realizados no reator modelo não são planejados com o objetivo de reduzir as distorções na escalada / Abstract: This research discusses a strategy to optimize and scale up the pyrolysis process in fluidized bed. The strategy uses adjusted mathematical models applied to the model reactor to the project commercial reactors. Several steps of that procedure were appraised based on the adjusted model for the percentage of elutriated fine charcoal in the model reactor. It was verified that, during the scale-up, the mathematical model was not effective; however it predicts problems associated to the change of scale. Exploratory tests were carried out to guarantee the stable operation of the reactor, which made possible the identification of the main problems related to the procedure during the fast pyrolysis in fluidized bed with atmospheric air. The possible causes of the problems, as well their solutions, are also analyzed. The greater difficulty in the operation was the leak of pyrolitic gases through the feeding system. The increase of the percentage of biomass stuffing of the feeding thread was the most effective solution to avoid gas leaking. When the reactor operation was stabilized, the influence of the percentage of air in relation to the stoichiometric and the height of the inert fixed bed on the quality characteristics and yield of the fine charcoal. That study allowed conclude that, for 8% of air in relation to the stoichiometric and 207 mm of the fixed sand bed height, the pyrolysis happens in a more intense way. The analysis was based on the principle that the pyrolysis process is a process to concentrate carbon in charcoal and release oxygen from the biomass. Finally, bio-oil samples were collected using a centrifugal separator and characterized. The viscosity and the insoluble content presented high values, when compared with the literature data. Based on those results, a system to bio-oil recovery was projected and built. It combines the direct contact followed by centrifugal separation / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Ivonete Ávila / Resumo: O leito fluidizado é um sistema que é utilizado na indústria para diversos tipos de aplicações, variando desde craqueamento de petróleo e processamento de materiais como silício e urânio até secagem de grãos. Dentre esses diversos processos, o leito fluidizado também pode ser aplicado em processos termoquímicos como combustão e gaseificação de biomassa, apresentando vantagens como alta eficiência, perfil térmico homogêneo, além de flexibilidade de combustível. No entanto, o uso da biomassa no leito ainda gera algumas dificuldades, principalmente para partículas como a casca de arroz, que não fluidizam tão facilmente. Para contornar esse problema, normalmente é acrescentado um material inerte e barato como a areia. Essa mistura binária de biomassa e inerte pode gerar outros problemas, como segregação do material particulado, caminhos preferenciais do gás e pontos de estagnação, o que reduz consideravelmente a eficiência do sistema. Portanto, passa a ser importante entender como os diferentes parâmetros existentes no leito influenciam no comportamento dessa mistura para conseguir evitar esses problemas. Nesse trabalho foi feito uma análise comparativa avaliando 3 fatores: tipo de placa distribuidora (perfurada e com injetores tuyere), responsável por injetar o gás de fluidização no leito, a granulometria do material inerte (675 e 325 μm) e porcentagem de casca de arroz (1% até 10% da massa total). Esses fatores foram alterados separadamente para explorar a influência que eles c... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The fluidized bed is a system used in the industry for a variety of applications, ranging from oil cracking and processing of materials such as silicon and uranium to grain drying. Among these several processes, the fluidized bed can also be applied in thermochemical processes such as biomass combustion and gasification, presenting advantages such as high efficiency, homogeneous thermal profile, and fuel flexibility. However, the use of the biomass in the bed still generates some difficulties, especially for particles like the rice husk, that do not fluidize so easily. To work around this problem, an inert, inexpensive material such as sand is usually added to the bed. This binary mixture of biomass and inert can create other problems, such as segregation of the particulate solids, gas preference paths and stagnation points, which considerably reduces the efficiency of the system. Thus, it becomes important to understand how these different parameters in the bed influence the behavior of the mixture to avoid these problems. In this work a comparative analysis was carried out evaluating 3 factors: type of distribution plate (perforated and with tuyere injectors), responsible for injecting the fluidization gas in the bed, the inert granulometry (675 and 325 μm) and percentage of rice husk (1% to 10% of the total mass). These factors were altered separately to explore the influence they cause on the level of bed mixing between the two particulates (mixing index) as well as the v... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T22:06:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:12:57Z : No. of bitstreams: 1 161460.pdf: 19920151 bytes, checksum: 228950743a454dab45a4058592ab6b37 (MD5) / No presente trabalho foram desenvolvidos estudos combinando processo biológico com pré ou pós-ozonização de efluentes têxteis, para avaliar a eficiência de remoção de DQO e COD, bem como a cor do efluente. Consistiu-se basicamente de duas etapas. Na primeira, foram realizados estudos com efluente têxtil sintético em reator aeróbio de leito fluidizado trifásico para remoção da matéria orgânica, seguido da ozonização, em batelada, das amostras da saída do processo biológico. E, na segunda, trabalhou-se com efluente industrial cedido pela Indústria Têxtil Damyller do município de Nova Veneza, no Sul do Estado de Santa Catarina, onde a ozonização precedeu o tratamento biológico. O acompanhamento dos processos de tratamento foram feitos por meio dos seguintes parâmetros: pH, temperatura, oxigênio dissolvido, sólidos suspensos, DQO, COD, turbidez, absorbância (cor), polissacarídeos (PS) e proteínas (PN) aderidos ao suporte e suspensos no efluente. Os resultados dos experimentos com efluente sintético demostraram a estabilidade do reator biológico. As eficiências médias de remoção de DQO e COD foram de 72,9% e 72%, respectivamente, para os ensaios realizados. O biofilme apresentou-se fortemente aderido ao suporte (OSBG), constatado pela alta relação PS/PN aderido, e, como conseqüência, uma baixa produção específica de lodo, em média de 0,12 mg de biomassa (PN suspensa)/ mg de DQO removida. Os sólidos suspensos produzidos pelo processo biológico interferiram na transferência de ozônio, demandando uma concentração maior do mesmo para atingir a descoloração do efluente. Mesmo assim, a ozonização mostrou-se bastante eficiente na descoloração do efluente, atingindo eficiências médias superiores a 83% de remoção da cor aparente, com a máxima concentração de ozônio aplicada. Durante a segunda etapa, tratamento com efluente industrial, foi aplicada uma pequena dose de ozônio, cerca de 7,5 mgO3/l, que combinada com o tratamento biológico atingiu uma descoloração média de 75%, da cor verdadeira. As concentrações de DQO e COD, normalmente, foram mais elevadas no efluente ozonizado do que no efluente bruto, devido a quebra das moléculas de corantes em compostos orgânicos menores pela ozonização. Esse aumento na biodegradabilidade do efluente melhorou a performance do reator biológico, que alcançou eficiências superiores a 80% de remoção de DQO e COD. A combinação dos processos, ozonização e tratamento biológico com reator aeróbio de leito fluidizado, representa uma alternativa interessante pela alta eficiência de remoção de matéria orgânica, com baixa produção de lodo, bem como a remoção de cor do efluente.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A presente tese e voltada à investigação da dinâmica das partículas em um riser de leito fluidizado circulante (CFB). Os leitos fluidizados sao comumente encontrados em aplicações de diversas areas industriais, como na secagem e revestimento de partículas, na polimerizaçao, na combustao e gaseificacao de carvão ou biomassa, no craqueamento catalítico de gasóleo. Dada a importancia da compreensão fenomenologica dos mecanismos que ocorrem nestes equipamentos, este trabalho utiliza de experimentacães física material e numerica para investigar, descrever e prever o escoamento gas-solido ascendente em escala piloto. Para isso, a Unidade Piloto de Riser e Ciclones foi projetada e construída, bem como seu controle e sistema de medicão optica, a Anemometria por Efeito Doppler (PDA). O escoamento tambem foi avaliado por Fluidodinamica Computacional, como um segundo pilar sobre o qual a presente tese esta suportada, atraves da solucao de um modelo matematico euleriano-lagrangeano transiente de partícula pontual, que considera colisães entre partículas e delas com paredes rugosas do riser, implementado no codigo UNSCYFL3D. Os resultados de ambas simulacoes física material e numerica dos estudos de caso propostos, evidenciaram a formaçcaão de estruturas de macro e mesoescala, derivadas de efeitos geometricos e fluido dinâmicos, respectivamente. Ocorre segregacao do escoamento da fase sólida na base do riser e recirculacao no topo, devido a saída em T. A PDA evidenciou: a formacao da estrutura core-annulus desde a alimentacao das partículas nos maiores carregamentos, a tendâencia de segregaçcãao radial e axial de diametros de partículas e a deposiçao nas regioes próximas à parede, onde as partículas tem maior flutuacao de velocidade. As soluçoes numericas indicaram pouca influencia das forcas de Saffman e Magnus, porem grande influencia da rugosidade da parede e do efeito da turboforese. O modelo matematico foi comparado frente as mediçoes físicas, mostrando bom grau de validacao para concentraçao de partículas no centro do riser e para velocidade axial media das partículas. / This thesis is focused on the particle phase dynamics in a circulating fluidized bed riser (CFB). Fluidized beds are commonly encountered in many industrial applications such as drying and coating of particles, polimerizations, combustion and gasification of coal and biomass, gasoil fluid catalytic cracking. Given the importance of the physical understanding about CFBs, in this work experiments and simulations are carried out to explore, describe and predict the upward gas-solid flow in pilot scale. Therefore, the Pilot Unit of Riser and Cyclones was designed and built, as well as its control and optical measuring systems, the last one by using Phase Doppler Anemometry (PDA). Besides that, the flow was solved by Computational Fluid Dynamics, as the second pillar on which this thesis is based, through the solution of an Eulerian-Lagrangian unsteady point-particle model, with inter-particles collisions and impact on rough walls, implemented on the in-house code UNSCYFL3D. The results from both experiments and simulations have shown the macro- and meso-scale structures formation, caused by geometrical and fluid dynamics effects, respectively. Particle phase flow segregation occurs near the particle inlet and also recirculation at the top of the riser, due to the T shape outlet. The PDA results show the core-annulus structure formation from the bottom of the riser in the higher mass loadings, the tendency of radial and axial segregation of particle diameters and the particle deposition near the riser wall, where the discrete phase has higher velocity fluctuations. On the other hand, the simulation results show little influence of Saffman and Magnus forces over the particles flow, however great impact of the roughness wall model and of the turbophoresis effect. About the model validation, good agreement is found mainly to particle concentration at the riser centre and to the particle phase axial velocity. / Tese (Doutorado)