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Biorrefino da Glicerina Para a Produção de Ácido Glicérico e Propileno Glicol

BRAINER NETO, José Eustáquiio 31 January 2012 (has links)
Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-11T12:30:10Z No. of bitstreams: 2 (dissertação_José_Eustáquio_Brainer_Neto).pdf: 7640320 bytes, checksum: 583b95d34c635c860bbb781613e515a6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T12:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 (dissertação_José_Eustáquio_Brainer_Neto).pdf: 7640320 bytes, checksum: 583b95d34c635c860bbb781613e515a6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-01-31 / O biorrefino da glicerina oriunda da fabricação do biodiesel, tornando a produção do biodiesel economicamente mais viável, leva à formação de produtos com elevados valores agregados. A primeira rota de valorização da glicerina estudada foi o processo de oxidação catalítica, onde os catalisadores com variados teores de platina, paládio e bismuto e suportados em carvão ativado, mostraram um bom desempenho em relação à formação de ácido glicérico. Nessa rota foram obtidos resultados expressivos da ordem de 83,5% de conversão e 81% em quimiosseletividade a T=40ºC e a P=1atm, já com o aumento da temperatura para T=60ºC, houve um aumento na conversão para 98,9% com uma diminuição na seletividade para 71,4%. Com isso, gerou-se uma boa perspectiva para produção em grande escala do ácido glicérico, a baixos custos de produção. A segunda rota de valorização da glicerina se deu a partir do processamento por hidrogenólise usando catalisadores constituídos de rutênio e níquel, com o objetivo do aumento de seletividade e rendimento na produção do 1,2-propanodiol. Os resultados obtidos com os catalisadores Ru(4%)-Ni(10%)/C e Ru(2%)-Ni(20%)/C estudados na hidrogenólise da glicerina mostraram seletividade em torno de 71,6% e 63,0% e rendimento em torno de 54,4% e 50,7%, respectivamente, quando comparados nas mesmas condições operacionais. Por fim, foi efetuada a modelagem cinética dos dados experimentais para a determinação dos parâmetros cinéticos e de equilíbrio envolvidos no processo.
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Desenvolvimento do processo de redução de ácido nitroso por ácido amino sulfâmico. Modelagem cinética associada à transferência gás-líquido

de Souza Queiroz, Evandro January 2003 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7977_1.pdf: 566215 bytes, checksum: 8e7e2b51b740792c91b96bc496d9d01c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / A combustão de materiais orgânicos e particularmente do gás natural conduz à formação dos óxidos de nitrogênio (NO,, = NO e N02; N20) a partir de conteúdos de nitrogênio provenientes do ar de combustão e/ou de compostos derivados contidos no combustível. Os efeitos nocivos provocados pelas emissões de NOx, sobre a saúde humana e o meio ambiente, vêm contribuindo de forma alarmante para formação de ozônio na troposfera e destruição de ozônio na estratosfera. As implicações nos efeitos de serra e restrições nas regulamentações das emissões de NOx vêm conduzindo os pesquisadores a estudarem novas técnicas de tratamento destes efluentes gasosos industriais após a sua combustão. Adicionalmente, a reação do N02 com água, formando ácido nitroso, contribui de forma agressivo, provocando danos aos tecidos e vias respiratórias dos seres humanos e animais. Sob esta ótica, entendendo que o óxido nitroso está muitas vezes solubílizados em água, o presente trabalho propôs estudar seu processo de transformação através da avaliação da cinética de redução de ácido nitroso (HN02) por ácido amino suliramico (HS03N112) utilizando um reator mecanicamente agitado. Para este fim, leva em conta os seguintes parâmetros operacionais: velocidade de agitação, pH, temperatura, concentrações iniciais dos dois reagentes (ácido nitroso e ácido amino sulfamico) envolvidos no processo e suas razões estequíométricas. Segundo o estudo realizado, a transformação do ácido nitroso (XA= 98,54%) é favorecida em meio ácido (pH < 2,5) obedecendo-se uma lei cínética de Ia ordem em relação aos dois reagentes envolvidos na reação de redução. A avaliação do processo foi realizada a partir de dois métodos de análises verificando-se a diferença existente entre a concentração do nitrito, medida em fase líquida e calculada a partir da pressão relativa de nitrogênio em fase gasosa. As medidas em fase líquida permitiram a determinação de uma cinética mais representativa e intrínseca para o consumo de nitrito durante a reação de redução do ácido nitroso. Através do método manométrico constatou-se a influência da transferência de massa de nitrogênio da fase líquida para fase gasosa, permitindo assim o desenvolvimento de um modelo heterogêneo, relacionado à produção de nitrogênio, levando em conta os efeitos cinéticos associados aos da transferência de massa gás-líquído. Valores encontrados para a constante de velocidade de reação (0,03 IOs') e para o coeficiente de transferência de massa gás-líquido (0,0069s'), a partir dos experimentos, foram comparados com aqueles da literatura, tendo-se encontrado valores de mesmas ordens de grandeza
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Desinfecção de água contaminada por Pseudômonas Aeruginosa via radiação ultravioleta: modelagem e desenvolvimento cinético

John Pereira Neves, Henrique 31 January 2008 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T18:02:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo166_1.pdf: 3384233 bytes, checksum: c4aa78c71c1e17f59c51cfcfd5e7a869 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O lançamento no meio ambiente de esgotos sanitários, em estados brutos ou parcialmente tratados, tem constituído uma ameaça à população. A irradiação por luz UV-C é uma técnica de ponta para desinfecção de águas de consumo e residuárias. A bactéria Pseudomonas aeruginosa é resistente ao tratamento convencional por cloração, devido à sua fisiologia oposta via de regra por uma cápsula extracelular, sendo responsável por infecções hospitalares em pacientes imunodeprimidos. Este trabalho está relacionado com o estudo da cinética do processo de desinfecção de água contaminada com a bactéria Pseudomonas aeruginosa por meio de Radiação UV-C. Os estudos cinéticos foram realizados em um fotorreator anular operando em batelada dentro de um ciclo contínuo. A fonte de radiação UV-C utilizada foi a lâmpada germicida, marca Philips modelo TUV 36W. Dois tipos de água modelo foram utilizados: a) água-modelo sem nutriente: suspensão de bactéria em água destilada previamente esterilizada, para processo com e sem radiação, b) água-modelo com nutriente: suspensão de bactéria em água destilada previamente esterilizada e meio asparagina, fazendo-se o estudo com radiação. A concentração de Pseudomonas aeruginosa foi quantificada por meio da técnica de contagem em placas. Concentração inicial da bactéria na água-modelo variou na faixa de 200 a 1600 UFC/cm3. Os parâmetros óticos da Pseudomonas aeruginosa, do meio Asparagina e da suspensão tratada foram medidos de faixa de comprimento de onda de 254 nm. A pressão e temperatura foram a 1 atm e 25ºC, respectivamente. As evoluções dinâmicas da concentração da bactéria e dos parâmetros óticos foram obtidas. Observou-se que o tempo de processo para que esta concentração chegasse a zero aumentou de acordo com a concentração inicial de bactéria, em ambas as situações. Para água-modelo sem nutriente obteve-se a esterilização da água (eficiência de inativação de 100%), no entanto para água-modelo com nutriente obteve-se água desinfetada. Os parâmetros para água-modelo sem nutriente foram invariantes com o tempo, porém para o sistema com nutriente decrescia ao longo do processo. A modelagem do processo foi feita com base nos princípios da conservação da matéria e energia variante. Assumiu-se que o modelo cinético simplificado para a inativação da bactéria em que a taxa de inativação é uma função direta do rendimento quântico, do parâmetro LVRPA, e da concentração inicial de bactéria. O método de Runge-Kutta de quarta ordem foi utilizado para solucionar a equação diferencial do perfil de concentração. Os parâmetros cinéticos foram estimados utilizando-se rotina de otimização Box-Simplex
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Valorização de resíduos amiláceos por hidrogenação catalítica: modelagem cinética do processo

OLIVEIRA, Tatiana Almeida de January 2004 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7929_1.pdf: 1925420 bytes, checksum: cdcc9943e398196f0c9042f519b9d1d4 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Objetivando a otimização da reação de hidrogenólise direta da biomassa amilácea, com obtenção de sacarídeos (maltose, glicose) e de polióis (sorbitol, arabitol, xilitol), de forma seletiva com minimização do tempo de reação e com aumento de rendimento em produtos de altos valores agregados, buscou-se um novo sistema catalítico capaz de operar em condições de baixo pH (em torno de 3), sem prejuízo da fase ativa (níquel e/ou rutênio) suportada em carvão ativado. Estudos aprofundados da hidrogenólise direta da suspensão de amido em meio ácido, abordam mecanismos cinéticos relativos às etapas de hidrólise, hidrogenação e hidrogenólise destas reações conduzindo a um modelo cinético de 1a ordem em relação aos reagentes e produtos intermediários, utilizando catalisadores suportados em carvão ativado e níquel ou rutênio como fase ativa. Neste trabalho, foi utilizado um reator tipo tanque mecanicamente agitado (reator de leito de lama) com catalisador em suspensão, com volume de solução aquosa de ácido acético de 500 mL, em presença de 50g de amido e 6g de catalisador, em três temperaturas distintas 473K, 453K e 433K. O hidrogênio, operando em sistema semi-aberto, é introduzido através de um distribuidor de abertura 2&#956;, com pressão total dentro do reator mantida constante, em torno de 5,03MPa, controlada através de um regulador de pressão. Os catalisadores preparados e caracterizados, foram avaliados procurando-se justificar a melhoria obtida no processo. Os resultados experimentais obtidos para os diferentes sistemas estudados, foram comparados no intuito de definir o sistema ótimo para o processo. O sistema bicatalítico (ácido acético e Ni (10%)-Ru (2%)/C) apresentou conversão ótima em 15 minutos de reação, alcançando neste tempo produção de sorbitol superior a 91%. Os resultados experimentais obtidos para esse sistema considera um modelo fenomenológico simplificado, para a avaliação cinética do processo. As reações de hidrólise e hidrogenação competem com a reação de hidrogenólise, sendo este efeito evidenciado pelo aumento da temperatura. Por outro lado, tem-se uma maior seletividade a temperaturas mais baixas, devido à ausência do ácido (catalisador homogêneo) na superfície do catalisador suportado. Os efeitos da temperatura foram avaliados, no intuito de minimizar as reações de degradações dos sacarídeos oriundos da etapa de hidrólise do amido, obtendo uma maior seletividade, com rendimento em torno de 91% em sorbitol
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Estudos de equilíbrio e modelagem cinética da adsorção de corante têxtil ¨Remazol Black B¨ sobre bagaço de cana in natura e carvão ativado

Conceição Neves de Oliveira, Cynara January 2003 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7974_1.pdf: 344791 bytes, checksum: c139c96df34cd612960bc1434ad19a96 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / A presença de corantes nos efluentes têxteis tem sido alvo de pesquisas devido a sua toxicidade causando danos ao meio ambiente. O presente trabalho estudou a remoção do corante Remazol Black B por adsorção utilizando dois adsorventes, o bagaço de cana-deaçúcar, material de baixo custo encontrado em abundância no Estado de Pernambuco, e o carvão ativado um adsorvente clássico. O bagaço foi triturado num moinho de faca, lavado com água quente e seco à temperatura 30°C, já o carvão fornecido pela Universidade de Nancy, na França, também foi lavado com água quente e seco em estufa a 100°C durante 24 horas. Os adsorventes foram classificados em peneiras da série Tyler com granulometria de 0,8mm-1,6mm. Estudos de equilíbrio e cinéticos foram conduzidos em um reator mecanicamente agitado, com velocidade de agitação igual a 300rpm, os parâmetros estudados foram: massa de adsorvente, variando entre 1g e 7g; concentração inicial da solução de corante variando de 5mg/L a 50 mg/L em tampão fosfato de potássio monobásico e fosfato de sódio bibásico; pH 4,0 a 7,2. As amostras foram coletadas e analisadas em espectrofotômetro FEMTO-435 no comprimento de onda de 597nm. Para o sistema corante-adsorvente foi aplicado o modelo de equilíbrio de adsorção do tipo Langmuir, apresentando importância significativa quando comparado a partir de suas capacidades máximas de adsorção, nas mesmas condições operacionais, qm=1,098mg/g e qm=1,176mg/g respectivamente para o bagaço de cana e carvão ativado. A modelagem cinética do sistema foi baseada na solução numérica pelo método de integração do tipo Range-Kutta de 4a ordem, seguido de método de otimização (Box, 1953) procurando-se minimizar à função objetiva entre os valores calculados e experimentais das concentrações dos componentes. Obtendo-se uma constante de adsorção(kads) de 0,1001 L/g para o bagaço de cana e 0,1219 L/g para o carvão ativado
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Desenvolvimento de modelo matemático do sistema reacional de uma unidade industrial de reforma catalítica de nafta com leito móvel. / Development of mathematical model of a reaction system of an industrial unit of nafta catalytic reforming with mobile bed.

Rodrigues, Carolina May 26 March 2014 (has links)
Reforma catalítica de nafta é um dos processos mais importantes para a produção de gasolina de alta octanagem, hidrocarbonetos aromáticos e hidrogênio na indústria de petróleo e petroquímica. Para predizer os rendimentos e as propriedades dos produtos ou mesmo melhorar as condições de processo é recomendado descrever o processo matematicamente em termos de modelos cinéticos. A nafta tem um grande número de compostos com número de carbonos variando de cinco a doze, assim, um modelo considerando todos os componentes e reações, é complexo. Modelos baseados em lumps costumam agrupar os compostos em isômeros de mesma natureza. Neste trabalho, é proposto um modelo cinético de uma unidade comercial de reforma catalítica com regeneração contínua de catalisador (CCR Continuous Catalyst Regeneration) capaz de predizer o perfil de temperatura e a de composição dos produtos ao longo do reator. O modelo é baseado na análise de hidrocarbonetos parafínicos, naftênicos e aromáticos e na temperatura de carga. A cinética envolve 24 reações modeladas como de pseudo-primeira ordem e 19 componentes. Os parâmetros cinéticos foram estimados usando dados de uma unidade da Petrobras, localizada em Cubatão-SP. O modelo proposto descreve a operação de quatro reatores com fluxo radial representando-os como um reator de fluxo pistonado (PFR Plug Flow Reactor), pois nas condições de operação os efeitos de dispersão radial e axial são assumidos desprezíveis. Os resultados mostram que o modelo pode ser usado para prever os rendimentos de benzeno, tolueno, xileno e hidrogênio. Para os demais compostos os resultados demonstram a necessidade de sofisticação da abordagem. O modelo representa de forma adequada a variação da concentração dos compostos e da temperatura ao longo do inventário de catalisador. / Naphtha catalytic reforming is one of the most important processes for producing high octane gasoline, aromatic products and hydrogen in petroleum and petrochemical industries. To predict yield and properties of the products or even improve the process conditions it is recommended to mathematically describe the process in terms of kinetic models. The naphtha feedstock has a large number of compounds with carbon number ranging from five to twelve. Thus, a detailed kinetic model considering all the components and reactions is complex. Lumping models are used to group the compounds in terms of isomers of the same nature. A kinetic and reactor model of a commercial naphtha continuous catalytic reforming process is proposed to predict temperature profile and products composition. The model is based on paraffins, naphthenes and aromatics analysis and reformer inlet temperature. Kinetics involves 24 pseudo-first-order rate reactions with 19 compounds. All parameters were estimated from industrial data of a Petrobras Refinery at Cubatão-SP. The reactor model describes four radial flow reactors represented by a PFR, due to the fact that under typical reformer operating conditions, radial and axial dispersion effects were found to be negligible. Simulation results demonstrate good agreements between model predictions and actual plant data for benzene, toluene, xylenes and hydrogen. For the remaining compounds, the model output suggests the need for approach sophistication. Nevertheless, the model adequately represents
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Desenvolvimento de modelo matemático do sistema reacional de uma unidade industrial de reforma catalítica de nafta com leito móvel. / Development of mathematical model of a reaction system of an industrial unit of nafta catalytic reforming with mobile bed.

Carolina May Rodrigues 26 March 2014 (has links)
Reforma catalítica de nafta é um dos processos mais importantes para a produção de gasolina de alta octanagem, hidrocarbonetos aromáticos e hidrogênio na indústria de petróleo e petroquímica. Para predizer os rendimentos e as propriedades dos produtos ou mesmo melhorar as condições de processo é recomendado descrever o processo matematicamente em termos de modelos cinéticos. A nafta tem um grande número de compostos com número de carbonos variando de cinco a doze, assim, um modelo considerando todos os componentes e reações, é complexo. Modelos baseados em lumps costumam agrupar os compostos em isômeros de mesma natureza. Neste trabalho, é proposto um modelo cinético de uma unidade comercial de reforma catalítica com regeneração contínua de catalisador (CCR Continuous Catalyst Regeneration) capaz de predizer o perfil de temperatura e a de composição dos produtos ao longo do reator. O modelo é baseado na análise de hidrocarbonetos parafínicos, naftênicos e aromáticos e na temperatura de carga. A cinética envolve 24 reações modeladas como de pseudo-primeira ordem e 19 componentes. Os parâmetros cinéticos foram estimados usando dados de uma unidade da Petrobras, localizada em Cubatão-SP. O modelo proposto descreve a operação de quatro reatores com fluxo radial representando-os como um reator de fluxo pistonado (PFR Plug Flow Reactor), pois nas condições de operação os efeitos de dispersão radial e axial são assumidos desprezíveis. Os resultados mostram que o modelo pode ser usado para prever os rendimentos de benzeno, tolueno, xileno e hidrogênio. Para os demais compostos os resultados demonstram a necessidade de sofisticação da abordagem. O modelo representa de forma adequada a variação da concentração dos compostos e da temperatura ao longo do inventário de catalisador. / Naphtha catalytic reforming is one of the most important processes for producing high octane gasoline, aromatic products and hydrogen in petroleum and petrochemical industries. To predict yield and properties of the products or even improve the process conditions it is recommended to mathematically describe the process in terms of kinetic models. The naphtha feedstock has a large number of compounds with carbon number ranging from five to twelve. Thus, a detailed kinetic model considering all the components and reactions is complex. Lumping models are used to group the compounds in terms of isomers of the same nature. A kinetic and reactor model of a commercial naphtha continuous catalytic reforming process is proposed to predict temperature profile and products composition. The model is based on paraffins, naphthenes and aromatics analysis and reformer inlet temperature. Kinetics involves 24 pseudo-first-order rate reactions with 19 compounds. All parameters were estimated from industrial data of a Petrobras Refinery at Cubatão-SP. The reactor model describes four radial flow reactors represented by a PFR, due to the fact that under typical reformer operating conditions, radial and axial dispersion effects were found to be negligible. Simulation results demonstrate good agreements between model predictions and actual plant data for benzene, toluene, xylenes and hydrogen. For the remaining compounds, the model output suggests the need for approach sophistication. Nevertheless, the model adequately represents
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Estudo da reação de desidro-aromatização não oxidativa do metano em reator de leito fixo diferencial com catalisador Ru-Mo//HZSM-12

COSTA, Maria Helena Santos January 2007 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7843_1.pdf: 2479507 bytes, checksum: 8251355ef5e3a83f3ad0883ce56333d9 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / As reservas de gás natural são consideradas uma importante fonte de energia e matéria-prima para as indústrias químicas e petroquímicas. Portanto, a conversão catalítica do metano, principal componente do gás natural, se apresenta de grande interesse. Entre os muitos diferentes processos catalíticos, a desidro-aromatização do metano (DAM) sob condições nãooxidativas tem emergido como uma rota potencial para a produção de aromáticos (principalmente benzeno e tolueno) e hidrogênio. O principal obstáculo do processo de DAM está nas limitações termodinâmicas da reação e na severa desativação do catalisador. Molibdênio suportado em zeólitas ácidas permanece entre os catalisadores mais promissores e a adição de um segundo metal promotor se mostrou capaz de melhorar a atividade/estabilidade do catalisador e a seletividade em benzeno. No presente trabalho foi sintetizado catalisador Ru_Mo/HZSM-12, adotando o método de impregnação sucessiva com excesso de solvente, e caracterizado utilizando várias técnicas entre as quais Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura Energia Dispersiva de Raios-X (MEV-EDX), Espectroscopia de Absorção no Infravermelho usando Transformada de Fourier (FT-IR), Área Superficial pelo Método BET e Análises Termogravimétricas. Testes catalíticos foram realizados a 973 K, 1 atm e tempos espaciais variando entre 2878 e 4490 g.h/m³. Os resultados de DRX mostram que o método de preparação da zeólita ZSM-12 foi efetivo e apontam também para uma estrutura robusta de catalisador preparado, mesmo sendo submetido a severas calcinações durante os procedimentos de síntese. Não foram detectados picos adicionais nos espectros de DRX e FT-IR após impregnação Ru/Mo. Os materiais contendo metais, Mo/HZSM-12 e Ru_Mo/HZSM-12 apresentam uma redução na área superficial uma vez comparada à zeólita HZSM-12 e observa-se também um aumento da área superficial para a amostra Ru_Mo/HZSm-12 em comparação à Mo/HZSM-12. Os perfis de conversão do metano em benzeno em função do tempo, para diferentes tempos espaciais, são semelhantes e identificam três etapas bem distintas: uma etapa inicial, chamada de Indução, seguida de uma etapa de estabilização do valor de conversão de metano em benzeno (XB) e uma etapa final caracterizada pela queda de consumo de metano. O aumento do tempo espacial conduziu a um aumento da conversão do metano para benzeno no estado estacionário. As conversões XB foram baixas e atingiram valores entre 0,12 e 0,28%. Os dados experimentais de taxa de formação de benzeno foram ajustados de acordo com um modelo fenomenológico, semelhante ao proposto por Rival et al. (2001), considerando apenas a reação reversível principal formando exclusivamente benzeno e hidrogênio, desprezando a formação de outros aromáticos (tolueno) e os depósitos de carbono. O valor otimizado para a constante cinética do modelo, k1, foi estimado a 20,85±0,3.10-4 mol /g.h.atm, ordem em relação ao metano, a -0,10± 0,2 ; ordem em relação ao benzeno,a 1,5±0,1 e ordem em relação ao hidrogênio, a -1,5±0,1. As incertezas associadas à avaliação dos parâmetros do modelo aplicado podem ser atribuídas a dificuldades relacionadas á medida das baixas concentrações de benzeno e significativa formação de coque durante o estado estacionário da reação
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Cinética da redução de NOx pelo ácido amino sulfâmico : modelagem e desenvolvimento

QUEIROZ, Waldomiro Bezerra de January 2006 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7859_1.pdf: 1107680 bytes, checksum: 47133b32ade9f9a32181a8b069f4ade5 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Elevated levels of nitrogen oxides (NOX) from flue gases have recently become a major issue in industrial environment. This causes that the laws are becoming each time more demanding. The most employed reduction processes are: absorption by an aqueous acidic solution and catalytic gas-solid reduction. The nitrogen oxides absorbed into water leads to the formation of nitrous and nitric acid. The nitrous acid is unstable and hydrolyses into nitric acid and nitrogen monoxide which is more pollutant then than nitrogen oxides (NOX). But it may be absorbed by a sulfamic acid solution in a mechanically stirred closed reactor, where the products of this reaction are sulfuric acid and N2 which can then be directly released into the atmosphere. The present study performed the reduction of nitrous acid (0.00143 to 0.00333 kmolm-3) by an amimo sulfamic acid solution (0.00143 to 0.00500 kmolm-3). First the favorable operational conditions were analyzed (stoiquiometric ratio, agitator speed and temperature). From the results the apparent kinetic constant was obtained ( K = 0.00385 kmol.m-3.s-1) e the gasliquid mass transfer coefficients (kLa = 0.00508 s-1; 0.00738 s-1; 0.01272 s-1; 0.03093 s-1; 0.04706 s-1; 0.05272 s-1) varied with the respective agitation speed (200rpm; 300rpm; 400rpm; 600rpm; 700rpm), where the operational conditions were T = 301 K, M = 2.5 and pH = 2.0
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Recuperação da qualidade de águas contaminadas por gasolina usando reator anaeróbio de leito fixo / Recovery of the quality of water contaminated with gasoline using horizontal anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactor

Ribeiro, Rogers 25 February 2005 (has links)
Em razão da intensa atividade industrial e da ampla utilização de compostos derivados do petróleo pela indústria, compostos aromáticos, principalmente os BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) são freqüentemente encontrados em aqüíferos contaminados, em especial em casos de contaminação por vazamento de tanques de armazenagem subterrânea de combustíveis. Nesse sentido, o presente trabalho foi proposto com o intuito de desenvolver um sistema capaz de remover tanto os BTEX quanto à matéria orgânica presente e efluentes e aqüíferos contaminados com gasolina. Foi constatada a viabilidade técnica da aplicação do RAHLF sob condições metanogênicas operando com TDH de 16 horas em que foi verificada a remoção de 99% da matéria orgânica e em torno de 95% dos BTX, apresentando as seguintes concentrações no efluente (benzeno - 0,62 +/- 0,41 mg/L; tolueno - 0,71 +/- 0,46 mg/L; meta-xileno - 0,28 +/- 0,19 mg/L). Os valores estimados para as constantes cinéticas pelo modelo cinético de primeira ordem com residual para a remoção dos BTX foram muito superiores, cerca de cem vezes maiores do que os encontrados na literatura. A caracterização microbiana do RAHLF metanogênico mostrou a estratificação ao longo do leito. Segundo as análises empregando a técnica de FISH, verificou-se o predomínio dos domínios Archaea no primeiro trecho do reator o que ocorreu, provavelmente, devido a presença de ácido acético proveniente da degradação do etanol, constituinte principal da gasolina vendida no Brasil. Já de acordo com os padrões de bandas de DGGE obtidos a partir dos primers universais para o domínio Bacteria e para o domínio Archaea, estes permitiram constatar certa diferença na diversidade genética entre o ponto zero e o resto do reator. Em relação ao RAHLF sob condições desnitrificantes a remoção quase total de nitrato e BTX ocorreu praticamente no primeiro trecho do reator levando a uma operação em um regime de metabolismo misto (metanogênico e desnitrificante). Em virtude do esgotamento do íon nitrato no primeiro trecho do reator e da ausência de biomassa adaptada ao processo de metanogênese acetoclástica, o RAHLF apresentou desbalanceamento do metabolismo anaeróbio levando ao acúmulo de ácido acético nos primeiros 140 dias de operação. O estudo cinético da degradação dos BTX em solução etanólica realizado no reator anaeróbio com biomassa imobilizada operado em bateladas seqüenciais levou a construção de modelo que descreveu com grande precisão os processos físicos e metabólicos principais envolvidos na degradação do etanol e remoção dos BTX. Tal modelo proporciona uma ferramenta adequada para o dimensionamento de reatores em escala piloto. / Due to the intense industrial activity and the wide range of applications for the petroleum-derived substances by the industry, several aromatic compounds, mainly the BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes), are often found in contaminated aquifers, specially in the cases of spilling of oil storage tanks. In this sense, the present work intended to develop a system useful for simultaneous BTEX and organic matter removal present in wastewaters and aquifers contaminated with gasoline. The technical viability of the HAIB (horizontal anaerobic immobilized biomass) reactor was evidenced when it was operated with a HDT of 16 hours, condition where removal percentages of about 99% of organic matter and 95% of BTX were reached. The kinetic constants were calculated employing the apparent first-order model with residual concentration, and the results showed that the constants estimated for the BTX were approximately 100 times higher than the ones found in the literature. According to the analysis employing the FISH technique, it was verified a predominance of Archaea in the first part of the reactor, probably due to the high concentrations of acetic acid produced by the degradation of ethanol. As for the DGGE-profile obtained from the universal primers for the Bacteria and Archaea, they showed some differences among the different sample points of the reactor. As for the denitrifying HAIB, there was almost total removal of nitrate and BTX in the first section of the reactor, fact that probably led it to operate in a mixed metabolism (methanogenic and denitrifying). Due to this depletion and to the absence of biomass adapted to the acetoclastic methanogenesis, the HAIB presented disequilibria in the anaerobic metabolism, fact that caused an accumulation of acetic acid in the first 140 days of operation. The kinetic study of BTX degradation in the ethanolic solution carried out in the anaerobic reactor with immobilized biomass operated in batch mode led to a mathematical model that described with great accuracy the main physical and metabolic processes involved in the ethanol degradation and removal of BTX. This model probably provides a suitable tool for the design of pilot scale reactors.

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