Parallel computing is a powerful way to reduce the computation time and to improve the quality of solutions of evolutionary algorithms (EAs). At first, parallel evolutionary algorithms (PEAs) ran on very expensive and not easily available parallel machines. As multicore processors become ubiquitous, the improved performance available to parallel programs is a great motivation to computationally demanding EAs to turn into parallel programs and exploit the power of multicores. The parallel implementation brings more factors to influence performance, and consequently adds more complexity on PEAs evaluations. Statistics can help in this task and guarantee the significance and correct conclusions with minimum tests, provided that the correct design of experiments is applied. This work presents a methodology that guarantees the correct estimation of speedups and applies a factorial design on the analysis of PEAs performance. As a case study, the influence of migration related parameters on the performance of a parallel evolutionary algorithm solving two benchmark problems executed on a multicore processor is evaluated. / A computação paralela é um modo poderoso de reduzir o tempo de processamento e de melhorar a qualidade das soluções dos algoritmos evolutivos (AE). No princípio, os AE paralelos (AEP) eram executados em máquinas paralelas caras e pouco disponíveis. Desde que os processadores multicore tornaram-se largamente disponíveis, sua capacidade de processamento paralelo é um grande incentivo para que os AE, programas exigentes de poder computacional, sejam paralelizados e explorem ao máximo a capacidade de processamento dos multicore. A implementação paralela traz mais fatores que podem influenciar a performance dos AEP e adiciona mais complexidade na avaliação desses algoritmos. A estatística pode ajudar nessa tarefa e garantir conclusões corretas e significativas, com o mínimo de testes, se for aplicado o planejamento de experimentos adequado. Neste trabalho é apresentada uma metodologia de experimentação com AEP. Essa metodologia garante a correta estimação do speedup e aplica ao planejamento fatorial na análise dos fatores que influenciam o desempenho. Como estudo de caso, um algoritmo genético, denominado AGP-I, foi paralelizado segundo o modelo de ilhas. O AGP-I foi executado em plataformas com diferentes processadores multicore na resolução de duas funções de teste. A metodologia de experimentação com AEP foi aplicada para se determinar a influência dos fatores relacionados à migração no desempenho do AGP-I. / Doutor em Ciências

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Eduardo Coselli Vasco de Toledo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T10:33:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_MarcelaG.Motados_D.pdf: 1519927 bytes, checksum: 9ed575105854208c7e8d99f024c4128a (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo principal deste trabalho foi a avaliação de estratégias de controle clássicas e hierárquicas em tempo real. Utilizou-se como estudo de caso a hidrogenação de o-cresol em reator de lama catalítico trifásico com catalisador sólido para validar as propostas de otimização em tempo real, devido à importância inerente deste tipo de processo, uma vez que reatores catalíticos trifásicos estão presentes em muitos processos das indústrias químicas, petroquímicas e afins, havendo uma preferência crescente em comparação com outros tipos de reatores mais convencionais. Foi investigada neste trabalho a performance de algumas versões do algoritmo de controle avançado DMC (Dynamic Matrix Control) em sua forma quadrática (QDMC - Quadratic Dynamic Matrix Control) e adaptativa (STQDMC - Self Tuning Quadratic Dynamic Matrix Control) sob diferentes estratégias de controle (feedback, feedforward e mista). O processo foi representado através de modelos determinísticos e estatísticos. Foi proposta uma metodologia alternativa para a definição dos parâmetros ótimos do modelo para a faixa de operação válida para este estudo baseada em princípios de análise de superfícies de resposta. Devido à importância de otimização dos processos para o alcance de objetivos operacionais e econômicos, foram também avaliadas estruturas de otimização em duas camadas, utilizando-se para este fim os algoritmos de otimização baseados nos procedimentos de Levenberg-Marquardt e SQP (Sequential Quadratic Programming). Foram propostas estruturas tradicionais de otimização em duas camadas, na qual o otimizador gera os set-points para o controlador, mas, além disso, foi proposta uma estrutura alternativa, na qual o otimizador, além de gerar os set-points para o controlador, envia também os valores ótimos para a variável manipulada, tornando este procedimento, na maioria dos casos, mais rápido e eficiente. Ainda no campo da otimização em tempo real, são apresentadas as bases matemáticas para a implementação de uma estrutura de otimização em uma camada, na qual os problemas de controle e otimização são resolvidos simultaneamente, sendo este procedimento sugerido como sugestão para trabalhos futuros. Os estudos realizados neste trabalho permitiram concluir que a estratégia de otimização em duas camadas apresenta resultados satisfatórios. Além disso, sempre deve-se ter em mente os objetivos de controle e otimização para que se possa ponderar a utilização das estratégias de controle feedback ou feedforward, e até mesmo uma combinação entre as duas / Abstract: The principal objective of this work was the evaluation of classic and hierarchical control strategies in real time. It was used as case study the o-cresol hydrogenation in a three-phase slurry reactor with solid catalyst to validate the real time optimization approaches, due to the inherent importance of this process, since these reactors are present in many processes of the chemical and petrochemicals industries, with growing preference in comparison with other types of more conventional reactors. It was investigated the performance of some versions of the advanced control algorithm DMC (Dynamic Matrix Control) in a quadratic (QDMC - Quadratic Dynamic Matrix Control) and adaptive (STQDMC - Self Tuning Quadratic Dynamic Matrix Control) form under different control strategies (feedback, feedforward and mixed). The process was represented through deterministic and statistical models. An alternative methodology was proposed for the definition of the optimal model parameters for the valid operational range based on principles of response surface analysis. It was evaluated two-Iayers structure optimization, using optimization algorithms based on Levenberg-Marquardt and SQP (Sequential Quadratic Programming) procedures. Traditional two-layers optimization approaches were proposed. In this approach the optimizer generates the set-points for the controller. Besides, an alternative approach was proposed where the optimizer, besides generating the set-points for the controller, also sends the optimal values for the manipulated variables, becoming this procedure, in most of the cases, faster and efficient. In relation to real time optimization, the mathematical bases are presented for the one-Iayer optimization approach implementation. Here the control and optimization problems are simultaneously resolved. According to this work, the two-Iayers optimization approach presents suitable results. Besides, it should always be considered the control and optimization objectives, in order to weight the feedback or feedforward control strategies and even a mixed one / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Since the first report from the Toyota research group, polymer/clay nanocomposites have attracted great interest and lots of attempts to prepare these nanocomposites. The addition of small contents of clay into polymer matrix exhibits potential increase in the physical and chemical properties such as flame retardance, barrier, flame and solvent resistances, thermal properties and advanced corrosion coatings. The study of polymer/clay nanocomposites are of fundamental importance due to a better understanding of the structural properties which optimizes its applications. The morphology of these nanocomposites depends on strongly of the synthesis conditions such as clay content and the synthetic method. Therefore, the use of the multivariable systems (factorial design of experiments) to evaluate the effect of experimental variables on the properties of the nanocomposites is of great relevance. In the present study, nanocomposites obtained from copolymerization of poly(methyl methacrylate), PMMA and poly(methacryloxy propryltrimethoxysilane), PMPTS forming PMMA-co-PMPTS and adding protonate montmorillonite (MMT H+) clay were prepared via in situ polymerization using benzoyl peroxide (BPO) as thermal initiator. Factorial design systems (four factors at two levels) were used to study the influence on effects of experimental variables (MMA, MPTS, MMT H+ and BPO) on the thermal properties of (PMMA-co-PMPTS)/MMT H+ nanocomposites using thermogravimetry. The structure and morphology were studied by X-ray diffraction, fourier transform infrared and transmission electronic microscopy. The study of thermal properties through the factorial design showed that the sample prepared by combining 150 mmol of MMA, 23 mmol MPTS, 0.186 mmol BPO and 0.150 g MMT H + (experiment 7, AM7) showed the highest depolymerization temperature (Td) (381 ° C). The value of the determination coefficient (R2) obtained by the statistical model indicated that the mathematical model of the first order explained 96.11% of the variability of Td and the correlation of predicted versus observed values was considered very strong, which presented a value of 0.9818. Along with the structural and morphological study it was possible to identify the partial compatibility between PMMA and MMT H +. / Desde os primeiros estudos relatados pelo grupo de pesquisa da Toyota na década de 90, nanocompósitos polímero/argila tem atraído grande interesse devido às suas propriedades e aplicações. A adição de pequenas quantidades de argila na matriz polimérica promove um potencial aumento nas propriedades físicas, químicas e térmicas, tais como retardância de chama, aumento da estabilidade térmica e revestimentos anticorrosivos. A morfologia desses nanocompósitos depende fortemente das condições de síntese, tais como o teor de argila, o método de síntese, o tipo de polímero, entre diversos outros. Desta forma, a utilização de um planejamento experimental multivariável para avaliar o efeito das variáveis experimentais sobre as propriedades dos nanocompósitos é de grande relevância. No presente estudo, nanocompósitos obtidos a partir da co-polimerização do poli(metacrilato de metila), PMMA e do poli metacrilóxi propril trimetoxisilano, PMTPS formando o PMMA-co-PMPTS com adição de argila montmorilonita protonada (MMT H+) foram preparados via polimerização in situ utilizando-se peróxido de benzoíla (BPO) como iniciador térmico. Sistemas de planejamento fatorial (quatro fatores em dois níveis) foram utilizados para estudar a influência das variáveis experimentais (MMA, MPTS, MMT H+ e BPO) sobre as propriedades térmicas de nanocompósitos (PMMA-co-PMPTS) / MMT H+ obtidos por termogravimetria. A estrutura e morfologia foram estudadas por difração de raios X, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e microscopia eletrônica de transmissão. O estudo das propriedades térmicas por meio do planejamento fatorial mostrou que a amostra preparada pela combinação de 150 mmol de MMA, 23 mmol MPTS, 0,186 mmol BPO e 0,150 g MMT H + (experimento 7, AM7) apresentou o maior valor de Temperatura de despolimerização (Td) (381 °C). O valor do coeficiente de determinação R2 obtido pelo modelo estatístico indicou que o modelo matemático de primeira ordem explicou 96,11 % da variabilidade da Td, e a correlação dos valores preditos versus observados foi considerada fortíssima, o qual apresentou um valor de 0,9818. Com o estudo estrutural e morfológico dos nanocompósitos foi possível identificar a parcial compatilização entre o PMMA e a MMT H+.

Orientador: Arai Augusta Bernardez Pecora / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T23:51:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morita_EugeniodeSouza_M.pdf: 4021816 bytes, checksum: da9670c797e58d9f79ea109135e7df7d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste trabalho é avaliar as emissões de óxidos de nitrogênio (NO + NO2) durante a combustão de carvão mineral com adição de calcário dolomítico como adsorvente em leito fluidizado circulante (LFC). As variáveis de influência estudadas foram o excesso de ar, que variou entre 18 e 32 %, e a relação molar cálcio enxofre (Ca/S) que variou entre 0 e 2. A quantificação das emissões de NOx foi realizada em condições de regime estacionário através da técnica de detecção por infravermelho não dispersivo (NDIR). Perfis de temperatura e pressão foram medidos durante a realização dos experimentos. A combustão foi mantida a uma temperatura média do riser de 840 ºC e velocidade superficial do gás próxima de 9 m.s-1. Utilizou-se um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para o planejamento dos experimentos mediante determinação das variáveis de influência e seus limites de operação. Um total de treze experimentos foram realizados, sendo onze deles relativos ao planejamento experimental. A influência do parâmetro relação molar Ca/S foi mais significativa quando comparada à influência do excesso de ar. O aumento da razão Ca/S provocou acréscimo nas emissões de NOx, enquanto a redução do excesso de ar provocou a diminuição das emissões. Os resultados obtidos nesta pesquisa apontam para uma região de otimização, buscando-se a minimização das emissões de NOx que pode ser alcançada pela utilização de valores baixos de excesso de ar (18 %) e relação Ca/S de 0,6, uma vez que para relações maiores, a emissão de SO2 foi praticamente nula, destacando o elevado poder de remoção do enxofre por este calcário. / Abstract: This work reports an experimental study concerning NOx emissions from brazilian coal combustion with limestone addition in circulating fluidized bed as a function of operational parameters excess air (18 to 32 %) and Ca/S molar ratio (0 to 2). The NOx concentration was achieved at steady state operation through a non-dispersive infrared (NDIR) detection technique. Profiles of temperature and pressure were measured. Bed temperature around 840 ºC and superficial gas velocity around 9 m.s-1 were conditions maintained at the experiments. Central Composite Rotational Design has been used for planning the experiments according to the knowledge of influence variables on combustion process and its operational limits. A total of thirteen experiments were carried out. The influence of Ca/S molar ratio on NOx emissions was greater than air excess influence. Increasing Ca/S molar ratio it was observed tha NOx emissions also rise, meanwhile decreasing air excess factor leds a reduction on NOx emissions. Results pointed to a optimizing area, seeking to minimize NOx concentrations that can be achieved with low air excess (18 %) and Ca/S molar ratio of 0.6, since for larger ratios, the SOx emissions was insignificant, highlighting the limestone's high efficiency to sulfur capture. / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Leila Peres / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T09:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nogueira_FernandaCunhaClementoni_M.pdf: 3177527 bytes, checksum: f32df709760fd5cc5454138d0affb90d (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Estudos indicam que o principal fator a ser controlado para garantir a qualidade de produtos embalados é a concentração de oxigênio. Este controle poderá ser determinante na vida de prateleira do produto. Neste trabalho sistema (¿célula de absorção¿) e metodologia foram desenvolvidos para caracterizar um filme ativo contendo polietileno de baixa densidade e aditivo absorvedor de oxigênio disperso em sua matriz polimérica, o qual, na aplicação, compõe um sistema de embalagens multicamadas. Este aditivo é ativado pelo contato com a umidade e age de forma a seqüestrar o oxigênio dentro da embalagem. A caracterização do filme consistiu na determinação da capacidade e da velocidade de absorção de oxigênio pelo filme ativo, que foi acondicionado na célula, onde se realizou o controle da concentração de oxigênio via análises cromatográficas. O estudo da influência da temperatura e da umidade relativa na absorção do oxigênio foi conduzido segundo um planejamento fatorial composto 22. A dispersão do aditivo na matriz polimérica (microscopia óptica), a rugosidade da superfície do filme (MEV), a transmissão de luz (espectrofotometria UV-visível) e o grau de cristalização da resina (DSC) também foram estudadas. Os resultados indicaram que a variável de maior influencia na absorção de oxigênio é a umidade e que o filme apresenta sua máxima absorção e altas velocidades em temperaturas acima de 15°C e umidade acima de 81,2%. A dispersão do aditivo e a rugosidade na superfície do filme indicam melhores resultados em filmes em concentrações de aditivo acima de 5%. O filme ativo apresenta perda de transparência mesmo em baixas concentrações de aditivo (1%). O grau de cristalização do filme diminui com o aumento da concentração de aditivo, o que pode promover a difusão do oxigênio na resina favorecendo o contato entre o oxigênio e o aditivo, e assim, aumentar a absorção pelo filme / Abstract: Studies indicate that the main factor to be controlled to warrant the quality in packaged products is the oxygen concentration. This controlling can be determinant in the products shelf life. In this work, system (¿absorption cell¿) and methodology had been developed for characterize an active film containing low density polyethylene and a kind of oxygen scavenger additive dispersed throughout the polymer carrier, that, in the application, is part of a multilayer system packaging. This additive is activated by humidity contact and acts in a way of scavenging oxygen inside the packaging. The active film characterization consisted in determining the capacity and speed of oxygen scavenging by the film, that was kept inside the cell, where was carried out the oxygen concentration controlling by gas chromatography. The study of the temperature and the relative humidity influence in the oxygen scavenging was conducted by an experimental design composite 22. The additive dispersion in the polymer carrier (Optical microscopy), the surface roughness (MEV), the light transmission (spectrophotometry UV-visible) and the resin crystallization degree (DSC) were studied as well. The results indicated that the variable with the most influence in the oxygen scavenging was the relative humidity and the film showed the maxim scavenging and speed in temperatures above 15°C and relative humidity above 81,2%. The additive dispersion and the film surface roughness showed better results in film with concentrations above 5%. The film shows transparence lost even for low additive concentration (1%). The film crystallization degree reduces with the increase of additive concentration, this can promote the oxygen diffusion in the resin benefiting the contact between the additive and the oxygen and, though, it increases the scavenging by the film / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Cesar Benedito Batistella / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T17:03:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ito_VanessaMayumi_D.pdf: 2213403 bytes, checksum: a16f218d14a3434ec925c550641af635 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Resumo: Os tocoferóis e fitoesteróis são componentes minoritários presentes em plantas e óleos vegetais. Os tocoferóis apresentam atividades vitamínicas e propriedades antioxidantes. A vitamina E é composta por 4 tocoferóis (a, b, g e d) e 4 tocotrienóis (a, b, g e d). Os fitoesteróis possuem propriedades anticolesterolêmica e anticarcinogênicas. Uma das principais fontes de tocoferóis e fitoesteróis são os destilados desodorizados de óleos vegetais. Os destilados desodorizados são constituídos de ácidos graxos, triglicerídeos, fitoesteróis, hidrocarbonetos, aldeídos, cetonas, tocoferóis, dentre outros. Neste trabalho foram estudados dois tipos de destiladores moleculares: centrífugo e de filme descendente (agitado). Os destilados desodorizados de óleo de soja, canola e girassol foram processados no destilador molecular de filme descendente. A recuperação de ácidos graxos livres em função da razão entre as vazões das correntes de destilado e de resíduo apresentou o mesmo perfil para os três destilados desodorizados estudados. O destilado desodorizado de óleo de soja, abundante no Brasil, foi processado no destilador molecular centrífugo. O processo de destilação centrífugo foi estudado tanto experimentalmente quanto por simulação. Foi realizado um planejamento fatorial visando analisar o comportamento das variáveis (temperatura do evaporador e vazão de (alimentação). Observou-se que ocorre uma maior eliminação de ácidos graxos livres a altas temperaturas do evaporador e baixas vazões de alimentação. Tanto o processo de destilação molecular de filme descendente quanto o centrífugo duplicaram a concentração inicial de tocoferóis. Através do processo de destilações sucessivas triplicou-se a concentração de tocoferóis e, com destilações sucessivas seguidas de uma etapa de cristalização, quaduplicou-se a concentração de tocoferóis em relação à concentração original / Abstract: Tocopherols and phytosterols are minority compounds present in vegetables oils. Tocopherols show vitaminic activities and antioxidant properties. Vitamin E is composed by four tocopherols (a, b, g and d) and four tocotrienols (a, b, g and d). The phytosterols have anticholesterolemic and anticarcinogenic properties. The main natural sources of tocopherols and phytosterols are the vegetable oil deodorized distillate (VODD). The deodorized distillates are composed by fatty acids, acylglycerols, sterols, hydrocarbons, aldehydes, ketones and tocopherols. In this work, two kinds of molecular distillation equipments were studied: centrifugal and falling film (wiped). The soybean, canola and sunflower oil deodorized distillates were carried out at falling film molecular distilator. The free fatty acids recovery in function of the Distillation mass/Residue mass ratio shows similar behavior to the three VODDs. Soybean oil deodorized distillate, abundant in Brazil, was chosen to be processed in the centrifugal molecular distiller. This centrifugal molecular distillation process was studied experimental and simulated. The factorial design was carried out to analyze the variable behavior (evaporator temperature and feed flow rate). The free fatty acids elimination occurs at higher evaporator temperatures and lower feed flow rate. The falling film and centrifugal molecular distillation process duplicates the tocopherol concentration. Through successive distillations, the tocopherol concentration was three times higher and with the crystallization, the tocopherol concentration was four times in relation to the original concentration / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-15T08:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vicentini_ClaudiaReginaGarcia_D.pdf: 8776525 bytes, checksum: 9da73541e6bc5397d957550c6e6308ff (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A indústria têxtil e de confecção brasileiras atravessam um momento marcado por profundas mudanças, em que é necessária a busca de vantagens competitivas para manterem-se no mercado diante da forte concorrência oferecida pelo mundo globalizado. A sistematização do processo de desenvolvimento de produtos, neste caso é recomendada, a fim de se obter sucesso no lançamento de novos produtos no mercado, reduzir tempo de projeto, e diminuir as chances de insucesso. Baseados no estudo de várias metodologias e ferramentas de projeto foi, então, proposta uma metodologia e sugerida uma série de ferramentas técnicas para executá-la, nos quais são abordadas as especificidades do produto têxtil e de vestuário. A metodologia foi desenvolvida valendo-se de informações da literatura da área de desenvolvimento de produtos de engenharia e de design, e do levantamento dos parâmetros de projeto importantes para a criação de produto de vestuário de moda. Como resultado deste trabalho é apresentada uma metodologia, que consiste no desdobramento do projeto em fases, compostos por um conjunto de tarefas que orientam o profissional na criação de uma coleção. A fim de testar a metodologia e as ferramentas sugeridas, tais como: quadro morfológico, análise do valor, painel semântico, entre outras, as mesmas foram aplicadas em uma empresa do setor de vestuário feminino de moda para o desenvolvimento de uma coleção, na qual mostraram-se eficientes, com resultados satisfatórios. / Abstract: The textile and apparel products industry in Brazil pass through a time of deep change, it is necessary to seek competitive advantages to maintain itself face to the strong competition offered by the globalized world. The product development systematization, in this case is recommended in order to have a successful new products launching to the market, reducing project time and chances of failure. Based on the study of various methodologies and design tools was proposed a methodology and suggested a set of tools which are dealt with in the specifics of the textile and clothing. The methodology was developed drawing on information from literature in the area of product development, engineering and design and survey of the relevant parameters for the creation of fashion product clothing. The proposed methodology is presented as a result of this work, which consists of splitting the project into three phases, which comprehends a set of tasks that guide the work in creating a collection. In order to test the methodology and the tools suggested: morphological chart, value analisys, moody chart and others, these were applied in a women's fashion clothes company for the collection development the tools and methodology were considered efficient and with satisfactory results. / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T12:28:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PlazasTovar_Laura_M.pdf: 2904823 bytes, checksum: 86e8f7bc0c7bdb26716054435f4ce59e (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os óleos essenciais são extratos concentrados de plantas aromáticas constituídos por substâncias orgânicas voláteis, formando uma mistura complexa de hidrocarbonetos terpênicos e derivados oxigenados, havendo sempre a predominância de um ou dois deles, constituindo o(s) principal(is) componente(s) bioquímico(s) de ação terapêutica e responsáveis pelas características organolépticas. O óleo essencial de Capim-Limão, conhecido internacionalmente como óleo essencial ¿lemongrass¿ e de nome científico ¿Cymbopongo Citratus¿ é um dos mais importantes óleos essenciais em nível comercial e é caracterizado pelo alto conteúdo de Citral. O presente trabalho apresenta a utilização do processo de Destilação Molecular para concentrar o Citral o qual constitui um material bioativo oriundo do Capim-Limão, uma vez que a Destilação Molecular possibilita a obtenção e purificação de materiais instáveis termicamente. Objetivou-se analisar a influência das variáveis do processo de Destilação Molecular (temperatura do evaporador (TEV) e vazão de alimentação (Q)), sobre a variável Concentração de Citral nas correntes do processo (destilado e resíduo). Foram realizados Planejamentos de Experimentos Fatoriais, partindo de um planejamento 22 em replicada, numa faixa de temperatura 60 °C - 80 °C, estendido a um planejamento 22 com repetições no ponto central, numa faixa de temperatura 60 °C - 120 °C. A Concentração de Citral foi analisada por Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM). Torna-se, também, de suma importância a comprovação da qualidade dos materiais extraídos. Para isso, caracterizações físico-químicas (ácidos graxos livres, densidade e características cromáticas por meio do sistema CIELAB 1976) foram desenvolvidas. Baseando-se no efeito de cada variável estudada sobre a variável dependente, tem-se o indicativo de que a temperatura do evaporador e a vazão de alimentação influenciam na Concentração de Citral. Com o aumento da temperatura do evaporador, a concentração de Citral no destilado aumenta até 2,048x103 mg Citral/g amostra, quando comparado com a amostra de óleo essencial inicial, que apresenta uma concentração de Citral de 9,908x102 mg Citral/g amostra. Através da avaliação físico-química, o óleo essencial obtido na corrente de destilado apresenta propriedades de qualidade aceitáveis pelo mercado comercial constituindo um insumo e/ou matéria-prima de origem natural e que apresenta benefícios ao homem, o que implica em melhora no produto final promovendo um diferencial competitivo / Abstract: Essential oils are concentrated extracts from aromatic plants containing volatile organic compounds, with the predominance of one or two of them, being the main biochemical(s) component(s) of therapeutic action and responsible for organoleptics characteristics. Cymbopogon Citratus (DC.), scientific name of a plant also known worldwide as lemongrass, is one of the most important essential oils in commercial level and it is characterized by high concentration of Citral. This work presents the use of Molecular Distillation process for concentrating Citral which is a bioactive compound that comes from lemongrass essential oil. The use of Molecular Distillation process allows to obtain and to purify materials thermally unstable. Accordingly, this work aimed to analyze the influence of Molecular Distillation Process variables (evaporator temperature (EVT), volumetric feed flow rate (Q)), on the Concentration of Citral in the Distillate and Residue streams of the process. Factorial design experiments were carried out, starting with a 22 design trials at experimental range from 60 °C to 80 °C for EVT and from 1.5 to 6.0 mL/min for Q, followed by 22 with central point design trials at experimental range from 60 °C to 120 °C for EVT and between 1.5 and 4.5 mL/min for Q. The concentration of Citral in the Distillate (CCD) was analyzed by Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). It is also important the assessment of the materials extracted, showing the high purity and quality of the stream process, because of this, analytical techniques and physicochemical characterizations by standards methods for oil and fat analyses (free fatty acids, density and specification of color by CIELAB color space-1976) were used. The effect of each variable studied on the dependent variable (CCD) is indicated by influence of EVT and Q. The increase of EVT increases CCD to 2.048x103 mg citral/g sample, when compared with the initial sample of essential oil, which presented a CCD of 9.908x102 mg citral/g sample. Through physicochemical assessment, the essential oil obtained in the distillate stream of Molecular Distillation process provides acceptable quality for commercial market; constitute an input and/or raw material of natural source and that gives benefits to mankind, which means in improvement in the final product promoting a competitive differential / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Liliane Ferreira (ljuvencia30@gmail.com) on 2018-02-02T13:56:01Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ruvier Rodrigues Pereira - 2018.pdf: 24207459 bytes, checksum: 94fa95ed93dc7a1c42a8b41aea55d2e9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-02-02T14:32:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ruvier Rodrigues Pereira - 2018.pdf: 24207459 bytes, checksum: 94fa95ed93dc7a1c42a8b41aea55d2e9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-02T14:32:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ruvier Rodrigues Pereira - 2018.pdf: 24207459 bytes, checksum: 94fa95ed93dc7a1c42a8b41aea55d2e9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-01-30 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The volume of solid waste produced is increasing disorderly and harmful to nature, since they are not given him proper purposes. As waste that can be used in the manufacture of concrete bricks is the waste tire rubber, which is a major cause of environmental problems, and the cementitious waste generated in concrete plants, called Concrete Sludge Waste (CSW). The overall objective of this study will then be to determine a concrete trait for brick production, containing the highest percentages of concrete sludge waste and tire rubber granulate together. To do so, the applicability of the residues was analyzed separately in Studies 1 and 2, and later jointly in Study 3, that the Central Composite Delineation of Rotational was used as experimental planning and the data evaluated through Response Surface Methodology, and Study 4, being the waste tire rubber granulate replacing the aggregate and the Concrete Sludge Waste in its dry state (CSW-S) to the cement. The physical-chemical characterization of the aggregates and the test of resistance to compression and water absorption of the bricks were performed. The results showed that it is feasible to use CSW-S and waste tire rubber granulate, but the higher the rubber percentage, the lower the compressive strength and the higher the water absorption, the rubber substitution limit is dependent on the aggregate used and the molding conditions, as well as the trace used. However, the CSW-S did not present significant effects when compared to those of the rubber, thus, replacements of higher percentages could be made. There is then an optimal trace with about 4% rubber aggregate substitution and approximately 15% LRC-S, replacing the cement. However, it can be affirmed that the use of concrete bricks with residue for sealing is technically feasible, in order to reduce the volume of discarded waste, obtain a cheaper product and still meet the criteria required by the standards. / O volume de resíduos sólidos produzido vem aumentando de modo desordenado e prejudicial à natureza, uma vez que não são dados a ele fins adequados. Como resíduos passíveis de se utilizar na fabricação de tijolos de concreto se tem a borracha de pneus, que é um grande causador de problemas ambientais, e o resíduo cimentício gerado em usinas de concreto, denominado de Lama Residual do Concreto (LRC). O objetivo geral deste estudo será, então, determinar um traço de concreto para produção de tijolos, que contenha maiores porcentagens de resíduos de usinas de concreto e de borracha de pneu, conjuntamente. Para tanto, foram analisadas a aplicabilidade dos resíduos separadamente, nos Estudos 1 e 2, e posteriormente de forma conjunta no Estudo 3, que foi utilizado o Delineamento Composto Central Rotacional como planejamento experimental e os dados avaliados via Metodologia de Superfície de Resposta, e Estudo 4, sendo o granulado de borracha em substituição ao agregado e a Lama Residual do Concreto em seu estado seco (LRC-S) ao cimento. Foram realizadas a caracterização físico-química dos agregados e ensaio de resistência à compressão e absorção de água dos tijolos. Os resultados mostraram que é viável se utilizar a LRC-S e o granulado de borracha de pneu, porém quanto maior a porcentagem de borracha, menor será a resistência à compressão e maior será a absorção de água, sendo que o limite de substituição da borracha é dependente do agregado empregado e das condições de moldagem, bem como do traço utilizado. Já a LRC-S não apresentou efeitos significativos se comparados com aqueles da borracha, podendo ser feitas, assim, substituições de maiores porcentagens. Tem-se, então, um traço ótimo com cerca de 4% de substituição do agregado por borracha e com aproximadamente 15% de LRC-S, em substituição ao cimento. Contudo, pode se afirmar que a utilização de tijolos de concreto com resíduo para vedação é viável tecnicamente, de forma a diminuir o volume de resíduos descartados, obter um produto mais barato e ainda atender aos critérios exigidos pelas normas.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thyara Campos Martins.pdf: 1837547 bytes, checksum: 733e952ccfb67393e6688fdf9fec96e7 (MD5) Previous issue date: 2013-02-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of this study is to evaluate the performance of Fenton-like process using steel wool trade as a source of metallic iron and ferrous ions in the treatment of textile effluent. Preliminary experiments were conducted to evaluate the efficiency of the Fenton-like degradation and mineralization of organic and inorganic pollutants. The experiments were conducted in laboratory scale reactors. The operational parameters of the reactor: H2O2 molar concentration of reactants and Fe0 were optimized based on the values of total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), turbidity and discoloration from an experimental design Delineation Central Composite Rotational (DCCR) 22 quadruplicate with the center point and another 4 axial points. Obtained good representation of the experimental data verified by analysis of variance. The efficiency of the processes used in the treatment of textile effluent was evaluated based on the parameters: decreased levels of TOC, COD, color and turbidity, as well as analysis of the behavior of the concentrations of sulfate, nitrate, hydrogen peroxide, dissolved iron, ammonia and organic nitrogen and reduced absorbance in the lengths where 320 and 600 nm. The molar ratio of the highest efficiency for conventional Fenton process was 1:0,9:27,5 to their COT:Fe2+:H2O2. Under these conditions, the process decreased by 91.06% of the TOC parameter, whereas the COD was reduced by 94.51%, 99.02% of discoloration and 99.88% of reduced turbidity. The Fenton-like process showed greater reductions of the parameters studied when subjected to 1:1,7:27,5 molar ratio of the respective TOC:Fe0:H2O2; these conditions the process showed 92.88% reduction of TOC, 93.91% reduction of COD, 98.11% of discoloration and 98.87% reducing turbidity. Both procedures showed these results to a reaction time of 720 minutes. Using the continuous flow system for the FL and FC process, the system allowed an efficient degradation of the effluent at retention times of about 720 minutes. The processes presented similar efficiencies, which demonstrates that the Fenton-like process is an effective alternative for the treatment of textile effluents. Confirming the ability of steel wool as the source of metallic iron, capable of use in oxidation processes of degradation. / O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho do processo Fenton-like, utilizando lã de aço comercial como fonte de ferro metálico e íons ferrosos, no tratamento de efluente têxtil. Foram realizados experimentos preliminares para avaliar a eficiência do processo Fenton-like na mineralização e degradação dos poluentes orgânicos e inorgânicos. Os experimentos foram realizados em reatores de escala laboratorial. Os parâmetros operacionais dos reatores: concentração molar dos reagentes H2O2 e Fe0, foram otimizados baseados nos valores do carbono orgânico total (COT), demanda química de oxigênio (DQO), descoloração e turbidez a partir de um planejamento experimental Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) 22 com quadruplicata no ponto central e mais 4 pontos axiais. Obteve-se boa representação dos dados experimentais verificada pela análise de variância. A eficiência dos processos aplicados no tratamento do efluente têxtil foi avaliada baseada pelos parâmetros: redução dos valores do COT, DQO, cor e turbidez, além da análise do comportamento das concentrações de sulfato, nitrato, peróxido de hidrogênio, ferro dissolvido, nitrogênio orgânico e amoniacal e redução da absorvância nos comprimentos de onde de 320 e 600 nm. A razão molar que apresentou maior eficiência para o processo Fenton Convencional foi de 1:0,9:27,5 respectiva ao COT:Fe2+:H2O2. Nessas condições, o processo apresentou redução de 91,06% do parâmetro COT, enquanto que a DQO apresentou redução de 94,51%, 99,02% de descoloração e 99,88% de redução da turbidez. O processo Fenton-like apresentou maiores reduções dos parâmetros estudados, quando submetido à razão molar de 1:1,7:27,5 respectivo ao COT:Fe0:H2O2; nessas condições o processo apresentou 92,88% de redução do COT, 93,91% de redução de DQO, 98,11% de descoloração e 98,87% de redução de turbidez. Ambos os processos apresentaram estes resultados para um tempo de reação de 720 minutos. Utilizando o sistema de fluxo contínuo para os processos FC e FL, o sistema permitiu uma eficiente degradação do efluente, em tempos de retenção da ordem de 720 minutos. Os processos apresentaram eficiências similares, o que demonstra que o processo Fenton-like é uma alternativa eficiente no tratamento de efluente têxtil. Atestando a capacidade da lã de aço como fonte de ferro metálico, passível de utilização em processos oxidativos de degradação.