Orientador: Rubens Maciel Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T06:50:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stinghen_AmilcarOdinir_D.pdf: 5781571 bytes, checksum: a56494bd976135ffb735651079411b3e (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: No presente trabalho é proposta uma estratégia de otimização baseada no acoplamento de técnicas deterministicas e estatísticas. Pretende-se fazer análises de integração do ponto de vista energético e mássico. Estas estratégias visam a utilização do formalismo matemático, utilizado na simulação e otimização de unidades individuais por meio deterministico, bem como o emprego de metodologias estocásticas que permitem a otimização global de toda a planta. Como estudo de caso o processo de obtenção de acetaldeído, será considerado. Este processo apresenta partes não lineares, constituindo um exemplo interessante para mostrar a viabilidade da presente proposta de abordagem local e global. A nível local, dificuldades de natureza operacional, que interferem diretamente na conversão de etanol à acetaldeído. A análise global, tem por objetivo a integração energética do processo, de forma a minimizar a carga térmica envolvida. Em ambas as situações faz-se um confronto entre o formalismo deterministico ao estocástico. Ainda, fez-se uma avaliação energética do processo de limpeza de óleo de soja mediante a aplicação da tecnologia "Pinch". Mostra-se portanto, as restrições e vantagens desta abordagem, bem como as saídas da otimização de processos já em funcionamento, cuja modelagem matemática muitas vezes é difícil de ser aplicada / Abstract: In the present work a strategy of set optimization is proposed by joining deterministic and statistics techniques. Intents to do analyses of integration of the energy point of view and mass. This strategy seeks the use of the mathematical formalism, used in the simulation and optimization units for half deterministic, as well as the employment of stocastic methods that allow the global optimization of the whole plant. As a case study the acetaldehyde process is considered. This process presents non linear parts, constituting an interesting example to show the viability of the present proposal of optimization from both viewpoints local and global. At the local level, difficulties of an operational nature appear, that interfere directly in the etanol conversion to the acetaldehyde. The global analysis, has for its objective the energy integration of the process, in a way to minimize the involved thermal load. In both situations there exists a confrontation between the formalism deterministic and stocastic method. However an energy evaluation of the process of soy oil cleaning by means of the application of the " Pinch " tecnology was possible. Therefore, the restrictions and advantages of this aproach is shown, as well as the successes of process obtimizations already in operation, whose mathematical model is offten difficult to applied. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2015-06-20T02:07:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000470698-Texto+Completo-0.pdf: 3211899 bytes, checksum: 304adc552bbe30591d967a6721608b0c (MD5) Previous issue date: 2015 / The research work is related to the preparation of polymer composites based on polyaniline (PAni) and graphite. Polyaniline nanofibers were synthesized by the method of rapid mixing. Hybrid load (PAni/NLG) was synthesized by polymerizing aniline in the presence of graphite nanosheets (NLG). Polymer composites were prepared using differents methodologies: melt blending and in situ polymerization. In preparing polymer composites of polyethylene (PE)/PAni, PE/NLG and PE/PAni/NLG by in situ polymerization, the catalyst system was used Cp2ZrCl2/MAO. Polymeric composites by melt blending with the melt PE and conductive load were prepared in the melting chamber. The conductive loads as well as those produced composites were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), TGA (Thermogravimetric Analysis), DSC (Differential Scanning Calorimetry) and electrical properties (Probe Two Tips). Rapid mixing, nanofiber synthesis methodology was efficient, as were prepared nanofibers with a diameter of approximately 50-80 nm and with yield of the synthesis reaction of 23%. From the results it was found that the in situ polymerization was the most suitable method to produce polymeric composites in the presence of polyaniline, as the composite exhibited good load dispersion inducing the formation of the conductive network. The presence of graphite in hybrid material improves electrical conductivity of composites and the quality of nanofibers is affected positively. The methodology of the mixture by melting was not efficient to disperse the nanofiber Pani in PE matrix. / O trabalho de pesquisa está relacionado com a preparação de compósitos de polietileno (PE) contendo carga condutiva baseadas na polianilina (PAni) e grafite. Nanofibras de PAni foram sintetizadas através do método da mistura rápida. Carga híbrida (PAni/NLG) foi sintetizada por meio da polimerização da anilina na presença de nanolâminas de grafite (NLG). Compósitos foram preparados utilizando-se diferentes metodologias: mistura por fusão e polimerização in situ. Na preparação de compósitos poliméricos de polietileno (PE)/PAni, PE/NLG e PE/PAni/NLG, por meio da polimerização in situ, foi utilizado sistema catalítico Cp2ZrCl2/MAO. As cargas condutivas assim como os compósitos produzidos foram caracterizados por MEV (Microscopia Eletrônica de varredura), TGA (Análise Termogravimétrica), DSC (Calorimetria Diferencial de Varredura) e propriedades elétricas (Sonda de Duas Pontas). A interação entre a PAni e o sistema catalítico Cp2ZrCl2/MAO foi investigada através da Técnica da Voltametria Cíclica e de Pulso Diferencial. A mistura rápida, metodologia de síntese de nanofibras mostrou-se eficiente, pois foram preparadas nanofibras com diâmetro de aproximadamente 50-80 nm e com rendimento de reação de 23%. A partir dos resultados constatou-se que a polimerizaçao in situ foi a metodologia mais adequada para produzir compósitos poliméricos na presença de PAni, visto que os compósitos apresentaram boa dispersão da carga induzindo à formação da rede condutiva. A presença de grafite no material híbrido melhora a condutividade elétrica dos compósitos e a qualidade das nanofibras é afetada positivamente. A metodologia da mistura por fusão não foi eficiente para dispersar as nanofibras de Pani na matriz de PE.

Orientadores: Roger Josef Zemp, Valdir Apolinário de Freitas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T11:39:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Assis_CamillaAbbatide_M.pdf: 6993835 bytes, checksum: 7d87e3705f4d5bf8e95ea91406ca5a5b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Um projeto de engenharia e realizado em cinco etapas consecutivas: planejamento do negocio, desenvolvimento do escopo, definição do projeto, execução (engenharia de detalhamento e construção) e, finalmente, partida e operacao. Muitas vezes percebe-se, na conclusão das etapas de desenvolvimento do escopo e de definição do projeto, apos intenso uso de tempo e de recursos, que o projeto não e mais viável economicamente, sendo abandonado ou reestudado. Decisões de projeto tomadas no inicio da concepção determinam configurações que afetarão permanentemente investimentos e custos operacionais. A engenharia de processos pode aliar conhecimentos técnicos a conceitos econômicos nas etapas iniciais, a fim de avaliar o impacto das decisões de configuração na viabilidade do projeto. Apesar de parecer natural, essa não e uma pratica comum na industria. Nesse contexto, o presente trabalho tem por objetivo realizar uma analise técnico-econômica de alternativas de configuração em estágios preliminares de um projeto. Para tal, será utilizado como estudo de caso o processo produtivo de acido nítrico a partir da combustão de amônia, em duas situações distintas: projeto de uma planta nova (síntese) e projeto de modificação de uma planta existente (revamp). A partir de analises simples, utilizando ferramentas que facilitam a avaliação da influencia de parâmetros no projeto, serão analisados os impactos das variações desses parâmetros em diferentes propostas de configurações / Abstract: An Engineering Project happens in 5 consecutive steps: business assessment, scope development, project definition, execution (detailed engineering and construction) and, finally, startup and operations. Many times, in the conclusion of the scope development and project definition steps, after intense use of time and resources, one realizes that the project is not economic feasible anymore, being abandoned or restudied. Project decisions taken in the early stages of design determine configurations that will affect permanently the investments and operational costs. The process engineering can combine technical knowledge to economic concepts at the early stages, to evaluate the impact of configurations decisions in the feasibility of the project. Although this may seem natural, it's not a common practice in the industry. In this context, this work aims to make a techno-economic analysis of configuration alternatives at the preliminary stages of a project. For this purpose, it will be used as a case study the production process of the nitric acid through the ammonia combustion, in two different situations: project of a new plant (synthesis) and project of modification in an existing plant (revamp). Through simple analysis, using tools that facilitate the evaluation of the parameters influence in the project, the impacts of the variations of these parameters in different alternatives of configuration will be evaluated / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestra em Engenharia Química

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T01:43:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ParadaHernandez_NataliaLorena_M.pdf: 3447077 bytes, checksum: 71ef0ac11523fdfcfd56b1e719487b5f (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O estudo das resinas epóxicas é de grande interesse científico e tecnológico devido à versatilidade apresentada por estes materiais. Esta versatilidade é o resultado das diferentes reações químicas envolvidas e das características físico-químicas dos diferentes endurecedores, catalisadores e reagentes que possibilitam diferentes processos e combinação de propriedades objetivando aplicações específicas. A resina epóxi obtida a partir de epicloridrina e bisfenol A, o diglicidil éter de bisfenol A, continua sendo um intermediário importante na tecnologia da resina epóxi. Os microreatores tem provado melhorar a distribuição da massa molar dos polímeros sintetizados dentro destes microaparelhos, isto como consequência das altas taxas de transferência de calor e massa e da mais rápida e melhor mistura apresentada nos microcanais graças à diminuição do tamanho. Levando isto em conta, foi estudada a síntese da resina epóxi em microreatores usando o laser na polimerização rápida da resina dentro destes pequenos reatores. Para o desenvolvimento do projeto foi estudada a síntese da resina em escala laboratorial e calculados os parâmetros cinéticos da reação de obtenção da resina epóxi líquida. O projeto de microreatores requer o conhecimento do comportamento da mistura dentro dos microcanais destes aparelhos, razão pela qual se fez uso da fluido dinâmica computacional, CFD, o qual permitiu a avaliação da mistura dos reagentes dentro das configurações testadas neste trabalho, uma configuração tipo T e tipo Y. / Abstract: Epoxy resin study is of a great scientific and technologic interest due to the versatility showed for these materials. This versatility is the result of different chemical reactions involved and the physical-chemical characteristics of the several hardeners, catalysts, and reagents that make possible uncountable process and properties combination objectify specific applications. Epoxy resin from epicholorohydrin and bisphenol-A continues being an important intermediary in the epoxy resin technology. Microreactors have shown to improve molecular weight distribution of the synthetized polymer within these microdevices; this can be explained by the high heat and mass transfer fluxes, and the faster and better mixture shown in the microchannel due to the size reduction. In this context, the epoxy resin synthesis was studied using a laser in the rapid polymerization of the resin within these small reactors. It was studied the resin synthesis in laboratorial scale and calculated the kinetic parameters of the liquid epoxy resin obtaining reaction. Since microreactor design requires knowing the mixture behavior in the microchannels, computational fluid dynamics (CFD) was used in order to evaluate the mixture grade of the reagents for the tested configuration in this work, the "T" and "Y" configuration types. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química