Orientadora : Maria Cristina Borba Braga, PhD / Coorientador : Dr. Sérgio Michelotto Braga / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 30/09/2016 / Inclui referências : f.92-96 / Resumo: Nesta pesquisa foi realizada a avaliação das características ideais de partida de um reator anaeróbio de leito fluidizado, com ênfase na adaptação do inóculo para o tratamento de lixiviado de aterro sanitário em reatores estáticos de bancada. Primeiramente, foi realizada a inoculação de 3 reatores estáticos de bancada, com aplicação de diferentes condições, como carga orgânica volumétrica (COV), fonte de lixiviado e fonte do inóculo, durante um período de aproximadamente 500 dias. Dois lodos ananeróbios diferentes foram utilizados como inóculo dos reatores estáticos, um deles coletado na entrada e outro na saída da lagoa facultativa de tratamento do aterro sanitário de Curitiba. A estabilidade dos reatores foi avaliada pelas relações de alcalinidade total/acidez volátil total (AT/AVT), alcalinidade intermediária/alcalinidade parcial (AI/AP) e redução da concentração de matéria orgânica afluente, na forma de DQO. Os valores médios para essas relações, durante a inoculação do reator estático 1 (RE1), foram 7,0, 0,22 e 64%, respectivamente, o que indica estabilidade do meio no reator. A avaliação da biomassa foi realizada pela análise da concentração de sólidos voláteis totais e pela determinação da atividade metanogênica específica (AME), com valores finais nessa etapa, para o RE1, de 10.080 mg/L e 1,09 g DQO/g SVT.d, respectivamente. Uma fase de bioestimulação foi realizada como etapa final do processo de inoculação, com adição de micronutrientes ao lixiviado no RE1, e com a adição de micronutrientes e vitaminas ao RE3. Para o RE1, foi observado aumento do valor do da AME para 1,20 g DQO/SVT.d, no 14° dia de operação, e a redução para 0,98 g DQO/gSVT.d no 43°dia. Para o mesmo período, foi observado no RE3 uma redução do valor da AME, de 0,21 para 0,04 g DQO/SVT.d. Por fim, foram realizados testes hidráulicos no reator de leito fluidizado, com volume útil de 6 L e diâmetro interno de 12,5 cm, para a determinação das condições ideais de fluidização. Foram avaliadas 3 granulometrias diferentes de material suporte (areia), com diâmetros médios geométricos de 357 ?m, 505 ?m e 714 ?m, e diferentes porcentagens de expansão do leito, em função da velocidade mínima de fluidização. A melhor condição de fluidização, com a menor formação de caminhos preferências, foi observada para a granulometria de 357 ?m, com o preenchimento do reator com 20% do seu volume útil, aproximadamente. Palavras-chave: Bioestimulação. Inoculação. Start-up. Lixiviado. Leito fluidiziado. / Abstract: This study evaluated the start-up characteristics of a fluidized bed reactor to be utilized in the treatment of landfill leachate, as well as the adaptation of inoculum in bench scale anaerobic reactors. Firstly, for a period up to 500 days, three bench scale reactors were inoculated with anaerobic sludge, under different conditions of organic load, leachate and inoculum sources. Anaerobic sludge from two different sources, the inlet and the outlet of an anaerobic pond, located at Curitba's Sanitary Landfill, were collected to inoculate the static reactors. Parameters such as the ratios total alkalinity/total volatile acidity (AT/AVT) and intermediate alkalinity/partial alkalinity (AI/AP), as well as organic matter influent and effluent concentrations (DQO) were used to evaluate the performance of the reactors and the adaption of inocula. The mean values for these parameters were 7,0, 0,22 e 64%, respectively, for static reactor 1 (RE1). These values allow to assume that the medium is stable. Biomass evaluation was carried out by the analysis of total volatile solid concentration e also by the determination of specific methanogen activity (AME). Values for this stage for RE1 were 10.080 mg/L e 1,09 g DQO/g SVT.d, respectively. A phase of biostimulation was carried out as a final stage of the inoculation process. RE1 received a solution of micronutrients whereas RE3 received a solution of micronutrients and vitamins added to the influent leachate. It was observed that RE1 presented a slight increase in the AME value, to 1,20 g DQO/SVT.d, observed in the 14th day of operation, and a reduction to 0,98 g DQO/g SVT.d, in the 43rd day. For the same period it was observed a reduction of the AME value, from 0,21 g DQO/SVT.d to 0,04 g DQO/SVT.d. Finally, in order to determine the best operational condition of the fluidized bed reactor, with a volume of 6L and an internal diameter of 12.5 cm, hydraulic tests were carried out. In order to ensure correct operational conditions for the fluidization of the solid medium (sand) to be used as particles, which will provide means for the biofilm to grow and form the bioparticle, three mean geometric diameters were tested, 357 ?m; 505 ?m ; 714 ?m, as well as different expansion percentages. For these tests minimum fluidized velocity was applied. The best condition was observed for the mean geometric diameter of 357 ?m , with sand filled in a percentage of 20% of the usable volume. Key-words: Fluidized bed; Biostimulation; Inoculation ; start-up: landfill leachate.

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T20:59:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_AlvaroAlbertode_M.pdf: 3284235 bytes, checksum: 332338fb10ce449e8ef87191e25624ac (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: No presente trabalho foram preparadas e caracterizadas partículas de biocatalisador constituídas de células aeróbias viáveis imobilizadas em alginato de densidades variadas. Corno sistema modelo de células aeróbias viáveis foi usado urna linhagem de células do gênero Acetobacter altamente produtora de ácido acético. Os suportes de alginato de densidades variadas foram preparados mediante a adição de diferentes quantidades de a-alumina (material inerte) à matriz do gelo Para assegurar a mesma distribuição de células no biocatalisador preparado, a a-alumina foi confinada em urna região no núcleo das partículas, a qual foi recoberta por urna suspensão concentrada de células em solução de alginato. As partículas com essa configuração e de diâmetros aproximadamente uniformes foram obtidas através de extrusão simultânea de duas soluções de gel de diferentes concentrações, em um ejetor constituído de dois tubos capilares concêntricos. As partículas de biocatalisador foram caracterizadas em função da concentração inicial de células viáveis imobilizadas, estimada através da taxa específica de respiração celular; da densidade das partículas, determinada através da velocidade terminal de queda das mesmas e do seu desempenho no processo de oxidação do etanol a ácido acético em reator de leito fluidizado. O desempenho do biocatalisador foi analisado através do coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio gás-líquido, KLa, e da produtividade de ácido acético, Pr, ambos determinados no estado estacionário, com o sistema operando em contínuo. Para caracterizar os efeitos da densidade das partículas na transferência de oxigênio gás-líquido, propõe-se uma correlação empírica entre o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio gás-líquido, a fração sólido-líquido, ES/L' e o número de Reynolds da partícula, Rep. Um modelo matemático simplificado para a predição da produtividade de ácido acético é proposto, considerando a transferência de oxigênio gás-líquido como a etapa limitante do processo. As partículas de biocatalisador apresentaram-se estáveis no processo contínuo em biorreator de lei to fluidizado. Partículas mais densas promoveram maiores taxas de transferência de oxigênio da fase gasosa para o meio líquido e, por conseguinte, maiores produtividades de ácido acético. Os resultados obtidos demonstram a potencialidade biocatalisador preparado com partículas mais densas de gel alginato para o uso em processos com células aeróbias viáveis / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Liliane Maria Ferrareso Lona / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-02T16:29:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_FabianoAndreNarciso_D.pdf: 7391090 bytes, checksum: 218d7a709fe68c04e2a0bfa695277691 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: As propriedades dos materiais poliméricas são fortemente afetadas pela distribuição dos seus pesos moleculares, densidades e incorporação de monômeros na cadeia polimérica. Sendo que a produção de polímeros com propriedades específicas, em termos de pesos moleculares, densidade, propriedades mecânicas, propriedades óticas, etc., dependem do ajuste das condições operacionais do reator de polimerização. Esta tese apresenta um novo modelo heterogêneo do reator de leito fluidizado para produção de polímeros e utiliza-se da técnica de contribuição de grupos para estimar as propriedades finais do polímero produzido no reator. O modelo desenvolvido considera as fases bolha, emulsão e partículas poliméricas e um caso de estudo baseado na produção de polietileno é apresentado. Redes neurais foram utilizadas para determinação das condições operacionais do reator de leito fluidizado a partir das propriedades físico-químicas desejadas de um polímero (modelagem inversa). Em outra aplicação, as redes neurais foram usadas para predizer as propriedades físico-químicas dos polímeros a partir das condições operacionais do reator de leito fluidizado, procedimento que pode ser utilizado industrialmente para caracterização "on-line" do polímero produzido em reatores industriais / Abstract: The properties of a polymer are influenced by its molecular weight distribution, density and composition. The production of a polymer with specific properties (specific molecular weight, density, mechanical properties, and other) depends on the operating conditions of the polymerization reactor. This thesis presents a new heterogeneous model of the fluidized bed reactor used in polymer production. The model was developed assuming the bubble, emulsion and particulate phases; and polyethylene production was used as case study. Neural networks were used to determine the reactor's operating conditions based on the desired properties of the polymer (inverse modeling). In another application, the neural networks were used to predict the properties of the polymer based on the reactor's operating condition, procedure that can be used in the industry to measure "on-line" the polymer being produced. / Doutorado / Doutor em Engenharia Química

Orientador : Marcio Luiz de Souza-Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T20:13:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_AlexandreMarconideSouzada_D.pdf: 1045987 bytes, checksum: 017ef3657be12ae9dedd4df55fd326b1 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Orientador: Reginaldo Guirardello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:00:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yamada_TomasShinobu_M.pdf: 5837470 bytes, checksum: 53e4db59f06bd22a23afc5eb13041985 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Esta dissertação apresenta a fluidodinâmica e a cinética de Hidroconversão de Resíduo de Vácuo do Petróleo Marlin realizado no software científico CFX 5.5.1 (Fluidodinâmica Computacional) da AEA Technology plc. O presente trabalho é uma simulação computacional, com geometria do reator Parr série 4581 de um sistema multifásico com dois fluidos (hidrocarboneto e hidrogênio) e domínios (tanque e agitador), e cinética de hidroconversão de resíduo referente aos experimentos laboratoriais realizados na Unidade de Negócio da Industrialização do Xisto - Petrobrás, localizado em São Mateus do Sul - Paraná. A modelagem da fluidodinâmica está baseada nas equações fundamentais de balanço de massa e quantidade de movimento num sistema isotérmico. Os fenômenos de turbulência estão considerados através do modelo k-e para o hidrocarboneto e "disperse phase zero equation" para o hidrogênio. As reações químicas são modeladas por meio de uma malha reacional baseada no conceito de pseudocomponentes, com suas cargas e produtos separados por cortes comerciais, ou seja, resíduo de vácuo, gasóleo, diesel, nafta + gás. A cinética é um modelo esquematizado em seis reações paralelas, sendo três térmicas e três catalíticas, com os coeficientes das taxas de reação determinadas por busca direta nos ensaios de referência. Os domínios são compostos por hidrocarboneto como fluido geral (mistura pseudocomponentes + catalisador = "slurry phase") e o hidrogênio como gás ideal, não considerando as partículas de catalisador como fase sólida / Abstract: This essay presents the fluid dynamics and the kinetics of vacuum residue hydroconversion of the Marlin petroleum accomplished in the scientific software named as CFX 5.5.1 (Computational Fluid Dynamics) of AEA Technology plc. The current work is a computational simulation, with the geometry of the reactor Parr series 4581 of a multiphase system with two fluids (hydrocarbon and hydrogen) and domains (tank and impeller), and the kinetics of residue catalytic hydrocracking, referred to on lab experiments performed in the Unidade de Negócio da Industrialização do Xisto Petrobrás, located in São Mateus do Sul, Paraná. The fluid dynamics modelling is based on the fundamental equations of mass balance and momentun quantity in an isothermal system. The turbulence phenomena are considered through the k-e model for the hydrocarbon and disperse phase zero equation for the hydrogen. The chemical reactions are modelled by the means of a reactional net based on pseudo components concept, with their loads and products separated according to the commercial cuts, that is, vacuum residue, gasoil, diesel oil, naphta + gas. The kinetics is a schematized model with six parallel reactions, three thermal and three catalytic, with the coeficients of the reaction rates determined by the lab reference data. The domains are composed of hydrocarbon as general fluid (a mixture of pseudo components + catalyst = slurry phase) and the hydrogen as an ideal gas, not considering the particles of the catalyst as a solid phase / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientadores : Marco Aurelio Cremasco, Henry França Meier / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:11:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ropelato_Karolline_M.pdf: 3593278 bytes, checksum: 1a6dd755239ec9a10ccf68cc2acb4232 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O tema central desta investigação consiste no desenvolvimento de um modelo matemático multifásico (gás-sólido) tridimensional e transiente, como uma aproximação da dinâmica do escoamento em reatores downer de FCC, ampliando horizontes, com a corroboração ou validação do modelo com dados experimentais da literatura, nos estudos de incremento de performance do processo de FCC. Foram testadas quatro configurações geométricas para a validação do modelo proposto: downer com entrada axial anular; downer com entrada radial cruzada; downer com entrada radial tangencial e o downer com entrada transversal. As principais conclusões obtidas a partir de um estudo de verificação, observando a influência do número de elementos da malha numérica para uma geometria 3-D e um modelo matemático multifásico, transiente e turbulento, bem como do esquema de interpolação, determinando o número adequado de elementos para a resolução das equações diferenciais parciais. Além do estudo de validação, avaliando a influência das condições de alimentação na distribuição de partículas, determinando a melhor configuração geométrica entre as estudadas, para um perfil de distribuição uniforme de partículas no leito do reator, validando o modelo matemático multifásico (gás-sólido) tridimensional e transiente, para a predição da dinâmica do escoamento em reatores downer de FCC, com a corroboração a partir de dados experimentais disponíveis na literatura. Convencionalmente a tecnologia de FCC usa reatores de leito móvel ascendente conhecidos por reator riser. Os chineses, fortemente na década de 90, resolveram analisar o processo de "ponta cabeça", ou seja, em vez de fluxos ascendentes de partículas e gás, estudaram esse mesmo contato considerando-o descendente, o downer. Como resultado, verificaram o aumento da produção de gasolina e diminuição de produtos secundários. Eis o exemplo clássico da modificação conceitual sobre o já existente / Abstract: The present work provides an unsteady, three-dimensional, two-phase, inviscid model of the solid phase, as an approach of the flow dynamics inside downer reactors of FCC processes, and the validation of the proposed model against experimental data available on the literature. Four geometrical configurations were evaluated to validate the proposed model: downer with an annular axial inlet, downer with two cross radial inlets, downer with one tangential inlet and a downer with four transversal inlets. The main conc1usions about the grid size analysis for the unsteady, three-dimensional and multi-phase flow shows the correct grid independence results to solve partial differential equations system. Studies involving the advection scheme were also performed. By comparison between the numerical predictions on this work and experimental data from literature it is possible to conc1ude that the results present good agreement against each other. In fact, the inviscid model of the solid phase, despite of its simplicity modeling, with 3D transient features, could reproduce quite well the main phenomenological characteristics of the turbulent gas-solid flow. In the 90's decades, Chinese's started to study the FCC process gravity concurrent1y, studying down flow (downer reactors) instead of upflow behaviors (riser reactors). The experimental studies show fuel increases production and decreases of secondary products formation. This a c1assical example of a change on conceptual between the downer and riser approaches in industrial facilities / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Silvio Roberto Andrietta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-25T10:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Viegas_MarceloCaldeira_M.pdf: 6772818 bytes, checksum: c57e5ea470f19e59f41cf4217152818f (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo desenvolver um sistema de fermentação contínua operando com reator tipo torre utilizando linhagens de leveduras floculantes isoladas de processo industrial (Destilaria Diana safra 95/96). A cepa a ser utilizada no reator foi selecionada em função de sua capacidade de floculação, uma vez que essa característica é o principal requisito para manutenção da linhagem imobilizada no reator. Outras características associadas a performance fermentativas das cepas também foram avaliadas (velocidade de crescimento, velocidade de consumo de substrato e rendimento em etanol). Os testes do sistema foram realizados em dois reatores de vidro (diâmetro de 5,8 cm e 78 cm de altura) tipo torre ligados em série. Os testes foram realizados em duas etapas. .A primeira etapa inclui testes preliminares aonde se estudou a operacionalidade do reator ftente a variação na concentração de ART de alimentação e tempo de residência. Nestes testes obteve-se produtividade de até 10,14 mL etOH/L. h (8,00 g etOH/ L. h). Entretanto os rendimentos não foram satisfatórios (50,58 %). Isto foi associado a passagem de todo 'CO IND. 2' produzido no primeiro reator para o segundo, fato este que impediu a formação de um leito estável no mesmo. Na segunda fase de testes eliminou-se para o meio externo parte do 'CO IND. 2' produzido no primeiro reator, tornando possível a formação de um leito estável no segundo. Foram estudados os efeitos da variáveis concentração de ART na alimentação, vazão de reciclo no segundo reator, tempo de residência e relação diâmetro/altura dos reatores sobre. O rendimento e a produtividade do sistema. Observou-se que a concentração de ART na alimentação e o tempo de residência são as variáveis que mais interferem na produtividade do sistema. Nestes ensaios foi possível obter valores de produtividade de até 19,44 mL etOH/L. h (15,40 g etOH/L. h) mantendo-se os valores de rendimento elevados (na faixa dos 93%). O rendimento não foi afetado por nenhuma variável estudada dentro das faixas de valores avaliados. Todos os ensaios foram conduzidos segundo planejamento experimental fatorial e os resultados avaliados através de superfície de resposta / Abstract: purpose of this work was to develop a continuous fermentation system operating with a tower-type reactor using flocculating yeast strains isolated from industrial process (Diana Distillery, 95/96 harvest season). The strain used in the reactor was selected taking into aecount its floeeulation eapaeity, sinee this eharacteristie is the main requirement for maintaining the strain immobilized in the reactor. Other eharacteristies assoeiated with the fermentative performanee of strains have also been evaluated (growth rate, substract consumption rate and ethanol yield). The system tests were performed in two tower-type glass reaetors (5,8 em in diameter and 78 em high) conneeted in series. The tests were carried in two stages. The first included preliminary tests in whi h it was studied the reactor' s operativeness al varying feeding ART (total redueing sugars) coneentration and residenee time. Although it was obtained a productivity of up to 10,14 roL etOH/L. h (8,00 g etOH/L. h) in these tests, the yields were not satisfactory (50,58%). This fact was associated with the passage of alI 'CO IND. 2' produced in the first reactor to the second, preventing the formation of a stable bed in it. ln the second stage of tests it was eliminated part of the 'CO IND. 2' produced in the first reactor, making it possible for a stable bed to be formed in the seeond reaetor. The effects of the variables of ART eoneentration in feeding, recycle flow in the second reaetor, residenee time and the diameterlheight relation of the reaetors on the yield and the productivity of the system were studied. lt was observed that the ART concentration in feeding and the residence time are the variables that most interfere in the productivity ofthe system. lt was possible obtain productivity values ofup to 19,44 roL etOH/L. h (15,40 g etOH/L. h) while keeping high yield values (around 93%). Yield has not been affected by any studied variable within the evaluated value range. AlI trials folIowed a factorial experimental desing and the results were evaluated based on the response surface / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Reginaldo Guirardello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:05:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Detoni_MichelleMaria_M.pdf: 2467396 bytes, checksum: 65e67e350e0e67e186f6b32d6bea76ac (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O processo de hidrotratamento é considerado estratégico para o aproveitamento de cargas residuais e de óleos pesados. Particularmente de grande interesse é a remoção do enxofre, devido à presença deste em maior quantidade nas cargas mais pesadas, às restrições ambientais cada vez mais severas e a melhoria na qualidade dos produtos finais. Este trabalho apresenta a simulação e otimização comparativa entre dois reatores de hidrodessulfurização (HDS), um de leito fixo e outro de leito fluidizado, que processam resíduo de destilação à vácuo de óleo Marlim. O processo de hidrodessulfurização de óleos pesados é conduzido em condições severas de temperatura e pressão, na presença de excesso de hidrogênio e um catalisador. Inicialmente foram construídos os modelos determinísticos para os dois reatores, leito fixo e fluidizado, através de aproximações com modelos de reatores ideais, PFR e CSTR respectivamente. Foi utilizado um modelo cinético de primeira ordem devido à facilidade de manipulação matemática e o fato da correlação com dados experimentais ser suficientemente boa para este caso. O sistema operacional necessário para cada um deles foi esquematizado e dimensionado, baseando-se numa alimentação de 500 m3/dia para o reator de leito fluidizado e 545,45 m3/dia para o reator de leito fixo. A partir daí foram obtidas as funções custo para cada um dos sistemas, com base em correlações da literatura. Foi encontrado, através da simulação e otimização comparativa, que o tipo de reator mais adequado para o exemplo estudado é o de leito fixo, porque este apresenta uma eficiência maior. Também foi verificado que a temperatura e os gastos com energia são os fatores de maior influência na função custo / Abstract: The hydrotreating process is considered strategical for the oil industry. In recent years, the availability of heavy crude oils and the need of its exploitation has increased. The removal of sulphur is particularly of great interest - due to its presence in great amounts in heavy oils - to reduce corrosiveness. Also, environmental restrictions are more severe, requiring the improvement in the final product quality. This work presents the simulation and comparative optimisation between two reactors for hydrodesulfurisation (HDS) of Marlim oil vacuum residue: a fixed bed and a fluidized bed. The hydrodesulfurisation process is performed in severe operating conditions of temperature and pressure, in the presence of excess hydrogen and a catalyst. In this study initially, deterministic models for the two reactors, fixed and fluidized bed, were tested, regarding ideal models, the PFR and the CSTR, respectively. A first order kinetic model was used, due to the availability of an empirical correlation obtained with experimental data for this particular residue. The required operational system for each reactor was defined and designed, based on a 500 m3/day feed for the fluidized bed reactor and a 545.45 m3/day feed for the fixed bed reactor. The cost functions were obtained for the systems, from literature. It was found, through the simulation and comparative optimisation, that the more suitable type of reactor for the case studied is the fixed bed, because of its bigger efficiency. Also, it was found that the temperature is the factor of bigger influence in the cost function / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Henry França Meier, Antonio Andre Chivanga Barros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:25:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wiggers_VinicyusRodolfo_M.pdf: 4312543 bytes, checksum: c9c8ccdabb1190ba49ffe38d966b7226 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: A pirólise, uma das muitas alternativas de processos de conversão química de resíduos sólidos, tem recebido uma atenção especial de ambientalistas, engenheiros e da comunidade científica. Este processo tem sido testado em um número incontável de plantas piloto, e muitos sistemas em escala industrial já são operados com sucesso. Sofrendo aquecimento em uma atmosfera livre de oxigênio, muitas substâncias orgânicas de cadeia longa, podem ser fracionadas via craqueamento térmico e reações de condensação, em frações gasosas, líquidas e sólidas de menor peso molecular com maior valor econômico. Ao contrário da incineração que é altamente exotérmica, a pirólise é endotérmica, ocorre numa faixa de temperatura da ordem de 300 a 600°C e apresenta vantagens como a menor formação de dioxinas e a possibilidade de processo autotérmico. Este trabalho tem o propósito de simular, projetar e construir uma planta piloto de pirólise em reator de leito móvel através de solução de modelos matemáticos e métodos numéricos. Além disso, pretende-se desenvolver uma estratégia do tipo problema inverso para ajuste numérico de parâmetros térmicos e cinéticos do processo. Para tanto, projetou-se e montou-se um aparato experimental em escala piloto, com finalidade multi-propósito, para aquisição de dados do processo com e sem reação, mediante o desenvolvimento e uso do modelo microscópico unidimensional e permanente de conservação da massa e da energia / Abstract: Pyrolysis, one of many solid waste chemical conversion processes, has been receiving a special atenttion from engineers, researches and environment specialists. The pyrolysis has been tested in many pilot plants, and some industrial plants are operated with success. Heating in a controled atmosphere absenced of oxygen, an organic portion of waste materials can be converted into mixture gases, oils with lower molecular weight and others products with higher economic value. This trasnformation occurs through thermal cracking and condensation reaction. Whereas incineration is exothermic, pyrolysis is endothermic and runs in range temperatures from 300 to 600°C. This process still presents some advantages like smaller dioxines formation than the incineration and also the possibility of autothermal operation of the process This work has the propose to simulate, project and build a pilot plant of pyrolysis with a fluidised bed reactor, by using mathematical modelling and numerical methods for simulation of the process It also intends to develop strategies to solve an inverse problem to predict thermal and kinetics parameters of the model from experimental data obtaneid in a pilot plant and a metodology to determine a thermic and kinetic parameters of solid waste. To get this objective, a microscopic model l-D and steady state, of mass and energy conservation was developed, the simulation for design and the construction of an experimental aparatus in a pilot plant scale was realized, to get a process data with and without reaction, to intend a scale-up from process / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

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