MAGALHÃES, M. L. Modelagem e simulação do processo de secagem convectiva utilizando modelo diferencial difusivo-convectivo resolvido pelo método numérico dos volumes finitos. 2016. 61 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-25T16:57:16Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_mlmagalhães.pdf: 2353845 bytes, checksum: d32bdbf3f41c742fa6c9686af861b2ab (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-29T17:27:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_mlmagalhães.pdf: 2353845 bytes, checksum: d32bdbf3f41c742fa6c9686af861b2ab (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T17:27:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_mlmagalhães.pdf: 2353845 bytes, checksum: d32bdbf3f41c742fa6c9686af861b2ab (MD5) Previous issue date: 2016-03-22 / The consumption of energy is a main factor that determines the viability of any industrial process. Thermal dehydration is responsible for a high consumption of energy. In developed countries, 9 to 25% of the energy consumption of the national industry is attached to thermal dehydration. Thus, studying the dehydration process shows itself very promisor. In biological products, dehydration has a specific importance, the product conservation. The organic matter of the product and its water create a propitious medium for microorganisms proliferation that will deteriorate the product, making the product inappropriate for consumption. In this work, the modeling and simulation of a convective dehydration process using a diffusive-convective differential model solved by the finite volumes numeric method for predicting the behavior of the mean moisture content during the dehydration, defining molecular mass transfer and convective coefficients, and drawing moisture profiles of the interior of the solid. To evaluate the influence of internal and external resistances, the mass transfer Biot number was obtained. The implementation of the models of this work were made in Python® using its scientific models for solving differential equations. This tool has been utilized because it is open source, has simple implementation when compared to other programming languages and has performance when performing simulations. As study of cases, experimental data of assisted convective dehydration by ultrasound of apple (Malus domestica L. var Royal Gala) cubes with 8 mm under the following operation conditions: 1, 2, 3 and 5 m/s for dehydration velocities, air flow temperature of 45ºC and 60ºC, presence and absence of ultrasound during the dehydration process and presence and absence of the pre-treatment with ultrasounds. The apple cubes of the experiments have 25 ±1g of mass. The dehydration has been performed until the removal of 80% of the initial mass of the cubes. The parameters, diffusivity and mass transfer coefficient, have been adjusted by Levenberg-Marquardt non-linear regression method. The results obtained in the simulations showed that the implemented model is very promisor, because it represents accurately the process. The values for diffusivity and mass transfer coefficient herein obtained were plausible. The influence of the air flow velocity, temperature and ultrasounds assistance and ultrasounds pre-treatments have been analyzed. / O consumo de energia é um fator determinante na viabilidade de qualquer processo industrial. A desidratação térmica é responsável por um alto consumo de energia térmica. Em países desenvolvidos, o consumo da energia da indústria nacional é atribuído, em média, entre 9-25% a desidratação térmica. Assim, o estudo do processo de secagem se mostra bastante promissor. Em produtos biológicos, a secagem tem uma importância específica, a conservação do produto, pois a matéria orgânica do produto e a água presente nele torna este um local propício para a proliferação de micro-organismos que irão deteriorar o produto, tornando-o inapropriado para consumo. Neste trabalho, realizou-se a modelagem e simulação do processo de secagem convectiva utilizando modelo diferencial difusivo-convectivo resolvido pelo método numérico dos volumes finitos para predizer o comportamento do conteúdo de umidade médio durante a secagem de cubos, definir os coeficientes de transferência de massa molecular e convectivo e encontrar os perfis do conteúdo de umidade no interior do sólido. Para avaliar a influência das resistências interna e externa, o número de Biot de Massa foi obtido. A implementação dos modelos deste trabalho foi realizada na ferramenta livre Python® utilizando seus módulos científicos de resolução de equações diferenciais. Esta ferramenta foi utilizada porque é livre, implementação simples, quando comparada com outras linguagens e possui alta performance nas simulações. Como estudos de caso, utilizaram-se dados experimentais da secagem convectiva assistida por ultrassom de cubos de maçã (Malus domestica L. var Royal Gala) com 8 mm de aresta nas seguintes condições operacionais: velocidades de secagem: 1, 2, 3 e 5 m/s; temperatura do ar de secagem: 45 °C e 60 °C; presença e ausência de ultrassom durante a secagem; presença e ausência de etapa de pré-tratamento com ultrassom. Os cubos de maçã dos experimentos tinham, em média, 25±1 g. A secagem foi realizada até que as amostras perdessem 80% da massa inicial. Os parâmetros, difusividade e coeficiente de transferência de massa, foram ajustados por regressão não linear pelo método de Levenberg-Marquardt. Os resultados obtidos nas simulações mostraram que o modelo implementado é promissor, pois representa bem o processo. Os valores obtidos da difusividade e coeficiente de transferência de massa foram plausíveis. Analisou-se a influência da velocidade do ar de secagem, da temperatura, da assistência do ultrassom no processo e da utilização de uma etapa de pré-tratamento com ultrassom no processo de secagem.

Orientador: Sergio Persio Ravagnani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T18:39:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JoseEdsonLimae_M.pdf: 5386392 bytes, checksum: fcd5a9ebd76f1425ddd88b59d0ab79e3 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: o tratamento dado a problemas que envolvam transferência de massa com reação química tem o sido o mais diverso possível, sendo que a maioria dos trabalhos se preocupa em encontrar soluções analíticas que sirvam para alguns casos específicos, já que soluções analíticas genéricas não são possíveis. Apesar do grande número de trabalhos, as soluções para um grande número de sistemas são apenas aproximações da solução verdadeira.A resolução numérica das equações fundamentais de transferência de massa permite que qualquer tipo de regime cinético seja utilizado. Desta forma, numa primeira etapa deste trabalho, o estudo dos perfis de concentração e fluxos mássicos ao longo de colunas de recheadas de absorção com reação química foi feito utilizando-se as equações fundamentais de transferência de massa com o termo de reação química. As equações foram resolvidas de forma que se adequem a qualquer tipo de sistema em ocorra uma reação química simultânea ao processo de absorção. O método numérico utilizado foi o da colocação ortogonal em elementos finitos, que se mostrou bastante adequado tanto em termos de precisão, como pela redução do sistema de equações obtido. O tratamento dado a simulação dinâmica de colunas recheadas também tem sido bastante simplificado, sendo que características importantes do processo em geral não são levadas em consideração. A utilização do método das Características é uma alternativa para que se possa fazer uma simulação mais rigorosa. No entanto, este necessita do cálculo dos fluxos de transferência de massa em diversos pontos ao longo da coluna, o que torna impossível a sua utilização juntamente com a resolução numérica das equações de transferência de massa. Para contornar este problema, as redes neurais artificiais foram utilizadas na predição dos fluxos de transferência de massa, juntamente com as equações de balanço de massa ao longo da coluna, constituindo assim um modelo neural híbrido. As RNA's mostraram-se bastante adequadas para este fim, apesar da alta não-linearidade apresentada pelos dados de transferência de massa com reação química. Desta forma, o modelo resultante pode usar o rigor da transferência de massa com uma modelagem que inclui características hidrodinâmicas importantes do processo. Os resultados obtidos comprovaram a importância em se considerar o processo desta forma, ao invés das simplificações normalmente feitas. Numa etapa final do trabalho, estudou-se o comportamento do controle preditivo com modelo linear e não-linear frente a este processo que é altamente não-linear. Este estudo mostrou que o processo, pelo fato de ser distribuído, apresenta um comportamento que toma difícil o bom desempenho do sistema de controle. Ao final do trabalho, foi feita uma comparação entre os resultados obtidos com os dois modelos internos do controlador aqui utilizados, não só com relação aos resultados, como também em relação à dificuldade de aplicação e às limitações destes. Encontrou-se que, embora o controle não-linear apresentasse melhores resultados que o linear, a diferença de desempenho não foi tão grande, o que se deve principalmente à grande inércia do sistema frente variável manipulada (neste caso, a vazão de solvente). Conclui-se então que em alguns casos a utilização do controle preditivo com modelo de convolução pode ser justificado pela sua simplicidade de aplicação e resultados razoáveis, quando comparado ao controle com modelo baseado em RNA's / Abstract: Not informed. / Mestrado / Sistema de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Miriam Dupas Hubinger, Paulo Jose do Amaral Sobral / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-23T08:31:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_EdmeiaSabadini_M.pdf: 41821560 bytes, checksum: d9f63ce3f4c2e6aae48622f583f1e66c (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: O estudo da transferência de massa na carne bovina foi centrado nas etapas de salga úmida e seca do processamento, nas temperaturas de 10 e 20 ÜC, com base nos padrões tecnológicos de fabricação do Charque e do "Jerked Beef'. Foi estudada a influência da temperatura e do contato entre a came e o sal (salga úmida e seca) na perda de água e ganho de NaCl. A partir destes estudos foram determinados os coeficientes de difusão aparente para água e para o sal.. Determinou-se a atividade de água do material em função da concentração de sal e a influência desta na alteração de cor dos produtos. Amostras de carnes (m. trapezius), cortadas em forma de placas planas (1,0 x 5,0 x 10,0 cm) foram submetidas a dois tratamentos: (i) salga úmida - uma das faces da amostra fica em contato com a solução de sal agitada; (ii) salga seca - as amostras eram colocadas sobre uma camada de 3 a 5mm de sal. Os tempos de amostragem foram variados, perfazendo um tempo total de 60 min e 96 horas para a salga úmida e seca, respectivamente. As amostras foram analisadas em triplicata: teor do cloreto de sódio (método de Mohr), umidade (estufa), atividade de água (Decagon) e parâmetros de cor, CIE L* a*b* (Minolta). Constatou-se que é possível remover até 7,7% da umidade inicial na salga úmida (com 120 min de exposição) e 35,3% na salga seca (ao tempo de 96 h). Os coeficientes de difusão da água (Da) e do sal (Ds) foram obtidos pelo ajuste da solução da Lei de Fick através dos dados experimentais. Na salga úmida os valores de Da foram 0,056 e 0,181 IO"10 m2/s a 10 e 20 °C respectivamente e Ds de 0,247 e 0,262 10"10 m2/s a 10 e 20 °C. Na salga seca, os valores Da foram 4,09 e 8,63 10"10 m2/s a 10 e 20 °C respectivamente e Ds de 17,21 e 19,37 IO"10 m2/s a 10 e 20 °C, nesta etapa foi constatado um encolhimento da matriz, sendo esse fator incorporado na resolução da equação de Fick tratados em coordenadas Lagrangianas. A atividade de água foi reduzida em ambas as etapas, sendo mais acentuado para salga seca, obtendo-se ao término desse experimento 0,79 a 10 °C e 0,75 a 20 °C. O sal também influenciou nos parâmetros de cor, afetando os valores de L* a* b*, e direta e diferentemente no AE das salgas. Os estudos dos parâmetros de cor e da atividade de água são úteis para um melhor conhecimento e controle do processo de carne salgada desidratada / Abstract: The study of mass transfer in bovine meat was done for two process: wet and dry salting, at 10 and 20 °C, based in the technological standard production of the "Charque" and Jerked Beef. The influence of temperature and means of contact between meat and salt in the loss water and solute gain was studied. The apparent diffusion coefficient of water and salt were determined as the water activity depression as a function of salt concentration and its influence in the meat colour. Slabs of m. trapezius with an infinite plate geometry (1,0 x 5,0 x 10,0 cm) were submitted to the following treatments: (i) for wet salting - only one side of the sample was puted in contact with a NaCl solution over agitation; (ii) dry salting - the samples were put over a dry salt bed (thickness 3-5mm), at two temperatures (10 and 20 °C). The exposures time were varied, reachingof 120 min for wet salting and 96 hours for dry salting. It was determined the amount of NaCl (Mohr's method), water content (oven), water activity (Decagon) and colour parameters (Minolta). The results showed that 7,7% and 35,3% of the initial amount of water were removed in the wet salting (after 120 min) and dry salting (after 96h), respectively. The diffusion coefficient of water (Da) and salt (Ds) were obtained fitting the data to the Fick's law. For the wet salting values Da are 0,056 e 0,181 10"9 m2/s at 10 and 20°C respectively; Ds 0,247 and 0,262 10"9 m2/s at 10 and 20 °C respectively. For dry salting the values were Da 4,09 10"9 and 8,63 10"9 m2/s at 10 and 20 °C respectively; for Ds 17,21 and 19,37 10"9 m2/s at 10 and 20 °C. In this process, a matrix shrinkage was observed and considered in the solution of Fick's equation. The water activity depression was observed in both cases, but it was more intense in the dry salting. The values were in the range of 0,75 for both temperatures. The salt diffusion also change the meat colour, as it was observed in L* a* b* parameters. The colour change and activity of water variation are useful for better control of these drying processes / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Elias Basile Tambourgi, Roberto Rodrigues de Souza / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T15:48:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rabelo_AnaPaulaBrescancini_D.pdf: 7003291 bytes, checksum: 253a91cbbda377feec78fb2e5f878f85 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A viabilidade da produção e comercialização de biomateriais está relacionada aos custos do produto final. A etapa de separação e purificação (¿downstream processing¿) é a principal responsável pelos altos custos de produção dos biomateriais. Assim, é evidente a necessidade do desenvolvimento de novos processo de separação que sejam economicamente mais interessantes. A partição em sistemas aquosos bifásicos é uma alternativa aos processos de separação existentes, que vem sendo muito estudada nos últimos anos. Sistemas aquosos bifásicos formam um meio adequado à preservação das propriedades dos biomateriais e permitem a utilização de equipamento de extração líquido-líquido que operam em contínuo. Neste trabalho, foi desenvolvida uma micro-coluna agitada por campânulas pulsantes. Este sistema de agitação promove um eficiente contato entre as fases, aumenta o tempo de contato entre elas e também evita a desnaturação de enzimas e proteínas. Os estudos foram realizados com sistemas de duas fases aquosas formados por PEG (polietileno glicol) e sal (fosfato de potássio mono e bibásico). As proteínas usadas foram o citocromo b5, em pH 7,3 e a enzima ascorbato oxidase, em pH 6,0, a partir de seus extratos brutos. Realizou-se o estudo da extração em descontínuo, a fim de encontrar-se as concentrações de equilíbrio e o melhor sistema de extração (concentrações de PEG e de sal e massa molecular de PEG)... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Viability of biomaterials production and commercialization depends on product costs. Biomaterials separation and purification steps, from the fermentation broth (downstream processing) is the main factor that contributes to high production costs of these products. So, it¿s clear the need of developing new separation processes that are economically more interesting. Partition in aqueous two-phase systems is an alternative for the separation processes, that has been studied extensively on late years. In aqueous two-phase systems, the high water content makes it an environment adequate for preservation of biomaterials properties. Other favorable factor is the possibility of using liquid-liquid extraction equipments that operate continuously. In this work, it was developed a micro-column agitated by pulsed caps. This agitation system promotes an efficient contact between the phases in the column and also avoids enzyme promotes an efficient contact between the phases in the column and also avoids enzyme denaturation and the loss of main proteins properties. It had been analysed the influence of various operational and solutions parameters in the system behavior. The aqueous two-phase systems studied were formed by PEG (polyethylene glycol) and salts (Potassium Phosphate monobasic and dibasic). Proteins used were cytochrome b5, at pH 7,3 and the enzyme ascorbic oxidoreductase, at pH 6,0, from their extract... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Marco Aurélio Cremasco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T17:25:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VergelZapata_CarlosFernando_M.pdf: 3787074 bytes, checksum: c52cfd4ba974066436ff88b0a07c8b76 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Os modelos matemáticos são utilizados como instrumentos de suporte operacional para melhorar e facilitar a otimização de um processo. No presente trabalho foi proposto um modelo simplificado para determinar a concentração de ozônio na água destilada por meio de um processo de ozonização em uma coluna de borbulhamento, em condições isotérmicas (21°C) e isobáricas (pressão atmosférica). O modelo foi baseado em uma cinética de reação de segunda ordem para a decomposição de ozônio na fase líquida. Para o desenvolvimento da modelagem a resistência do gás à transferência de massa e os efeitos da dispersão para as duas fases (gasosa-líquida) foram considerados desprezíveis. Além disso, assumiu-se composição constante de ozônio na fase gasosa. O modelo foi resolvido segundo as condições de contorno do processo, pelo método numérico Runge-Kutta de quarta ordem com a ajuda do software Matlab 7.0. Durante o processo de ozonização estudado o pH da solução não foi mantido constante, portanto no presente trabalho foi proposto uma cinética de reação de primeira ordem para a variação do pH, a qual representou satisfatoriamente. Diante dos resultados, observou-se que um aumento na concentração de ozônio na fase gasosa como condição inicial do processo e uma diminuição do pH da solução ao longo do tempo aumenta a concentração de ozônio na fase líquida. As distribuições de concentração de ozônio na água destilada obtidos da modelagem apresentaram concordância com os dados experimentais encontrados na literatura / Abstract: Mathematical models are used as operational support tools which improve and facilitate processes optimization. In this work, it was suggested a simplified model to determine the ozone concentration in distillated water, through an ozonation process in a bubble column under isothermal (21°C) and isobaric (atmospheric pressure) conditions. The model was based in second-order reaction kinetics of ozone decomposition in the liquid phase. For the modeling development, gas resistance to mass transfer and the dispersion effects for both phases (liquid-gas), were considered negligible. In addition, it was assumed a constant composition of ozone in the gaseous phase. The model was solved according the boundary conditions of the process, through the fourth-order Runge-Kutta numerical method supported on the software Matlab 7.0. During the ozonation process studied, the solutions pH wasn't maintained constant, therefore, it was proposed a first-order kinetics of reaction for the pH variation, which successfully represents. The results showed that an increase in the concentration of ozone in the gaseous phase as initial condition and a decrease of pH of solution through time increases the liquid phase ozone concentration. The ozone concentration distributions obtained of the modeling in distilled water, present agreement with the experimental data found in literature / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Miriam Dupas Hubinger, Paulo Jose do Amaral Sobral / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:52:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MedinaVivanco_MariLuz_D.pdf: 2735682 bytes, checksum: c099a2ca695cb9b6c78f87bb38736576 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho foram estudados os processos de desidratação osmótica em soluções temárias (NaCl-água-sacarose) e de secagem de filé de Tilápia (Oreochromis niloticus). Além disso, foi feito o estudo calorimétrico do filé impregnado com c1oreto de sódio ou sacarose e também com ambos os solutos, determinando-se a temperatura de desnaturação e a temperatura de transição vítrea do filé. O estudo de desidratação osmótica foi realizado a 20°C, utilizando-se soluções bem agitadas em concentrações que variaram na faixa de 0-35,14 g de NaCl e 0-100 g de sacarose, em 100 g de água, usando-se uma relação de volumes pequena (solução/filé, 4/1). Cinéticas de redução de atividade de água e umidade e cinéticas de ganho de solutos foram estudadas. Assim mesmo se determinaram os coeficientes difusão aparente dos solutos no filé. Quando utilizadas soluções binárias, utilizou-se o modelo difusivo para volumes limitados, cuja resolução analítica foi relatada por Crank: (1975); para as soluções ternárias, um modelo difusivo de multicomponentes, adequado para pequenos volumes foi utilizado. A secagem dos filés de Tilápia desidratados osmoticamente em soluções aquosas binárias de c1oreto de sódio e temárias aCl-água-sacarose) em tempos de 5 e 10 horas, foi estudada. Este estudo foi realizado às temperaturas entre 50 e 60°C com ar escoando paralelamente à superfície dos filés. A cinética de secagem dos mesmos foi avaliada, analisando a influência da temperatura de processo e dos solutos ganhos no pré-tratamento. As amostras apresentaram uma acentuada variação de volume no decorrer da secagem e um modelo difusivo que levou em consideração este fenômeno foi usado, considerando-se o encolhimento dos músculos de peixe apenas na espessura dos mesmos. Além disso, no modelo considerou-se a difusividade aparente da água como sendo constante e como função da umidade do filé. A difusividade aparente da água, quando considerada constante, foi obtida através do ajuste do modelo difusivo (que permitiu solução analítica) aos dados experimentais. No outro caso, considerou-se a difusividade aparente da água como função linear e como função exponencial da umidade, implicando em uma solução numérica através do método explícito de diferenças finitas. O efeito do ganho de cloreto de sódio e sacarose, durante a desidratação osmótica de filé de Tilápia, sobre as temperaturas de desnaturação (Td) das proteínas miofibrilares e transição vítrea (Tg), foi estudado tendo como objetivo determinar as temperaturas máximas de secagem e as condições adequadas de armazenamento. Utilizaram-se as técnicas de calorimetria diferencial de varredura (DSC) convencional e calorimetria diferencial de varredura com temperatura modulada (TMDSC) para determinar as temperaturas de desnaturação e de transição vítrea, respectivamente. A entalpia e a temperatura de desnaturação das proteínas miofibrilares decresceram com o aumento do conteúdo de NaCl e cresceram com o aumento de conteúdo de sacarose no filé. Quando utilizadas soluções temárias (NaCl-água-sacarose), a Td diminuiu com o aumento do conteúdo de c1oreto de sódio no filé, sendo a influência da sacarose muito pequena. A temperatura de transição vítrea foi afetada principalmente pela presença de NaCl no filé. Esta apresentou, em relação ao filé sem tratamento, um valor mais alto à baixa atividade de água e menores valores à alta atividade de água / Abstract: In this work the osmotic dehydration in ternary solutions (NaCl-water-sucrose) and drying processes of Tilapia fillet (Oreochromis niloticus) were studied. Moreover the calorimetric study of impregnated fillet with sodium cWoride, sucrose or both solutes was developed and denaturation and glass transition temperatures were determined. The osmotic dehydration was carried out at 20°C, using well agitated solutions at different concentrations (0-35.14 g of NaCI and 0-100 g of sucrose, in 100 g water) and small relation volumes (solution/fillet, 4/1). Kinetics of water activity, moisture content reduction and solute gain were studied, and the apparent diffusion coefficients of solutes were determined. For binary solutions, the diffusive model for limited volumes was used with the analytical solution; for temary solutions, a multicomponent diffusive model for small volumes was used. The drying of osmotically dehydrated Tilapia fillets in aqueous binary solutions of sodium chloride and ternary (NaCl-water-sucrose) ones, processed up to 5 and 10 hours, was studied. This step was carried out at temperatures of 50 and 60°C with flowing air parallel to surface. The influence of process temperature and solutes gain during pretreatment in drying kinetics was evaluated. A diffusive model considering shrinkage was used and the model also considered constant and variable apparent water diffusivity. The effective water diffusivity, when constant, was obtained through fitting of diffusive model, which enabled an analytical solution, to the experimental data. In the other case, the model that considered apparent diffusivity as linear and as exponential function of moisture content was solved by finite difference explicit method. The effect of sodium chloride and sucrose gains, during the osmotic dehydration of Tilapia fillets, on proteins denaturation temperatures (Td) and glass transition temperatures (Tg) was studied, with the aim of determining the maximum drying temperatures and adequate storage conditions. The differential scanning calorimetry (DSC) and differential scanning calorimetry with modulated temperature (TMDSC) techniques were used to determine the denaturation and glass transition temperatures, respectively. Enthalpy and denaturation temperature of myofibrilar proteins decreased with increasing in NaCl contents on finet, but increased slightly with sucrose increase. A higher influence of NaCl on this property was observed when temary solutions were used (NaCl-water-sucrose). The glass transition temperature was mainly influenced by sodium ch1oride finet content. In comparison to fillet without treatment, the Tg presented a higher value at low water activity and smaller values at high water activity / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Roger Josef Zem / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T00:26:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barcelos_AndreEmanuelDiniz_M.pdf: 2372571 bytes, checksum: f4cb6c156947ee100acaeadc4f4a692e (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho, uma nova metodologia para a análise de sistemas de processos que utilizam água para transferência de massa é estudada. O procedimento é baseado em conceitos da área de Pinch Ana/ysis. O método se baseia no conceito fundamental de que água contaminada em um processo pode ser utilizada em outro processo se os gradientes mínimos de concentração forem mantidos para cada contaminante. Numa primeira etapa, o consumo mínimo de água limpa é predito a partir das características dos diferentes processos consumidores de água, permitindo a identificação da quantidade mínima de efluente a ser tratada. A determinação do consumo mínimo de água é feita através da construção da curva composta limite a partir dos perfis limite de água. Nos sistemas onde apenas um contaminante é transferido (monocontaminante), a curva composta limite é obtida através da combinação direta dos perfis limite. Entretanto, nos sistemas onde mais de um contaminante é transferido (multicontaminante), os perfis limite precisam so1Ter ajustes no domínio da concentração e da massa retirada, antes da construção da curva composta limite. Foi desenvolvido um novo algo ritmo matemático e seu respectivo programa baseados no algoritmo proposto por Wang e Smith (1994), que fornece como resultado, o valor do consumo mínimo de água para sistemas monocontaminantes e multicontaminantes. O algoritmo de Wang so1Teu modificações que permitiram uma redução nas restrições inicialmente impostas. Numa segunda etapa, o consumo mínimo de água é utilizado para projetar a rede de distribuição / Abstract: In this work, a new methodology for water-using process analysis is shown. The procedure is based on Pinch Analysis concepts. The method is based on the concept that contaminated water from one process may be used in other process if the minimum driving force for mass transfer for each contarninant is maintained. In the first stage, the rninimum freshwater consumption is predicted from the different characteristics of the water-using process, allowing for the identification of the rninimum wastewater amount to be treated. The minimum water use is read from the water composite curves, based on the water use profiles of each process. For single contaminant systems, the composite curve is given by the straight combination of the profiles, while for multiple-contarninant systems the profiles need to be shifted to satisfy composition constraints. A new algorithm and the related program were developed, based on the algorithm proposed by Wang and Smith (1994), that gives the minimum water consumption for single contaminant and multiple contaminant systems. Wang' s algorithm was modified to allow the reduction of initially imposed restrictions. In the second stage, the minimum freshwater targeted is used to design the water flow network / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T17:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_PedroLeitede_M.pdf: 4831043 bytes, checksum: a60694025a7e8a10f11bc6576d6b6ed0 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Apresentam-se neste trabalho a modelagem e a simulação de tres modelos matemáticos para reator trifasico, aplicados à reação de hidrogenação do o-cresol. Os modelos são unidimensionais e considerados em estado estacionario. É mostrada a formulação matemática dos modelos, considerado como tubular com fluxo "empistonado". No terceiro modelo o reator é considerado como tubular com dispersão axial. A partir de programas computacionais implementados para a simulação de cada um dos modelos, são mostrados os principais resultados (gráficos e tabelas) os quais indicam a influência dos principais parâmetros sob a performance de cada um deles, permitindo uma comparação entre os tres modelos estudados / Abstract: ln this work is presenteel the moeleling anel the simulation for three mathematical models for three-phase catalytic reactor. The models are steadly-state and one-diimensional. The mathematical formulation of the models is shown, by the consieleration of the mass and energy balances. ln the first model the reactor is considered a series of perfectly mixing tanks, in the second the reactor is considered tubular without axial dispersion, and in thelast one consieler the reactor tubular with axial dispersion. By way of the computacional programs has been performed simulations for the three developed models. Are shown the principal results obtained by simulation. The effects of the parameters on the performances are analysed for each type of models / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-18T19:00:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Queiroz_Fabiana_M.pdf: 4426756 bytes, checksum: bce1c8f5441798ba3c704768d74f0a8b (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: A extração do óleo essencial de capim-limão com dióxido de carbono líquido foi estudada utilizando-se um equipamento de extração de fluxo contínuo em leito fixo. Foram realizados testes preliminares para o ajuste da linha de despressurização do equipamento e modificação da metodologia empregada para a determinação da solubilidade utilizando-se como matéria-prima cravo-da-índia e capim-limão. Estes experimentos foram realizados a pressão de 6,6 M Pa e temperatura de 239,15 K. Nos experimentos com capim-limão variou-se a pressão (6,9 e 7,4 M Pa), a temperatura (288,15, 291,15, 293,15, 295,15 e 297,15 K) e o tempo de contato iniciai do dióxido de carbono com a matriz sólida (zero, 12000, 13200, 14400, 15600 e 61200 s), determinando-se a vazão continuamente. Investigou-se a influência da pressão e temperatura na solubilidade do óleo essencial de capim-limão. Investigou-se a resistência á transferência de massa no processo de extração do óleo essencial de capim-limão com dióxido de carbono líquido, A resistência a transferência de massa deve-se ao processo difusional dentro da partícula, deste modo verificou-se que a taxa de extração não depende da vazão neste processo de extração / Abstract: The extraction of lemongrass oil with carbon dioxide was studied in a continuous flow extraction equipament in fixed bed. Initially experiments were performed to fit of equipament despressurization line and modification of solubility determination methodology has been utilized clove and lemongrass as raw material. These experiments wore performed the pressure of 6,6 MPa and temperature of 289,15 K. In the experiments with lemongrass were varied the pressure (69 e 74 bar), the temperature (288.15, 291,15, 293,15, 295,15 and 297,15 K) and the initial contact time of dioxide carbon in the solid matriz (zero, 12000, 13200, 14400, 15600 e 61200 s). The effects of pressure and temperature on the solubility were investigated. The mass transfer resistance is investigated in extraction process of lemongrass oil with liquid carbon dioxide. The mass transfer resistance is controled for intraparticle diffusional resistance, and the rate of extraction was not influenced by carbon dioxide flow / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Silvia Azucena Nebra de Perez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T21:42:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_MariaEugeniadePaiva_M.pdf: 21469449 bytes, checksum: 9e93a791913de0f24de9329af005b501 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Neste trabalho foi desenvolvidoum modelo de transporte simultâneo de massa e calor em meio higroscópico capilar poroso, dando ênfase à secagemde madeira. O modelo considera a espécie água se apresentando em três formas no interior do meio: água livre, água ligada e vapor, que coexistem em equilíbriotermodinâmicolocal. Os mecanismos de transporte de massa assumidos para cada uma das formas da espécie água foram: capilaridade de água livre, difusão de vapor devido ao gradiente de concentração e difusão de água ligada devido ao gradiente de potencial químico das moléculas da mesma. O modelo permite ainda o ajuste de constantes de proporcionalidade dos coeficientes fenomenológicos, a fim de se ponderar a importância de cada mecanismo de transporte no meio em estudo. Nas equações diferenciais de conservação de massa e de energia, foi considerado o efeito de condensação - evaporação no interior do meio, determinado através das correlações de equilíbrio de fases, que estabelece o acoplamento entre.as variáveis dependentes do modelo. Finalmente, simulou-se o processo de secagem de cavaco de madeira, em coordenadas retangulares, unidimensional. Todos os parâmetros, correlações fisicas, correlações de equilíbrio e de transporte assim como dados experimentais para o cavaco de madeira foram obtidos da literatura internacional. A concordância entre os resultados da simulação e dados experimentais ajudaram na validação do modelo / Abstract: A simultaneous heat and mass transfer model for a hygroscope capillary porous media has been developed. Special emphasis has been given to the drying of wood. The model considers three possible forms for the water present within the particle: free water, bounded water, and steam. These forms coexist in a thermodynamic quilibrium.The assumed mass transfer mechanisms for each physical form for the water are: capillary transport for the free water; diffusion for the steam due to the concentration gradient, and diffusion for the bounded water due to the gradient of chemical potential between its molecules. Also, according to the importance of each transfer mechanism for the particular studied media, the modei allows to adjust the proportionality constants related to the various phenomena. The mass and energy differential equations include the effect of condensation-evaporation within the porous media. The effect is described by the phase equilibrium correlation and, therefore, establishes the coupling among the dependent variables of the model. Finally, the drying process for wood chips has been simulated using rectangular coordinates and one-dimension approach. AlI parameters, equilibrium and transfer correlation, as well as experimental data for the wood chips, have been taken from the literature. The agreement between the simulation results and experimental data helped to validate the modeI / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica