Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2015-05-19T04:08:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015Bitstream added on 2015-05-26T04:09:03Z : No. of bitstreams: 1 333244.pdf: 3747842 bytes, checksum: 4922fd5de82242970f90b2068161efd8 (MD5) / Neste trabalho utilizou-se a levedura Spathaspora roraimanensis como catalisador na biotransformação da (4S)-carvona (32) e a levedura Saccharomyces cerevisiae (fermento de pão comercial (FP)) e partes inteiras de vegetais na redução dos derivados do benzaldeído (5a,b,d-g) e da acetofenona (30a,e-g,j,k). Na biotransformação de 32 em meio aquoso com levedura S. roraimanensis os melhores resultados foram sob agitação orbital; pH=6,5; 25ºC; 9,4 ?mol de 32; 180 mg de levedura e volume reacional de 3 mL. A redução de 5a,b,d-g e 30a,e-g,j,k foi efetuada com borohidreto de sódio para preparar os alcoóis 22a,b,d-g e 23a,e-g,j,k. Na reação de 5a,b,d-g com FP em sistema bifásico (SB), obteve-se 22a,b,d-g (conversão de 100%) em 2h. Na biotransformação de 30a,e-g,j,k, obteve-se 23a,e-g,j,k com conversões entre 11 e 88% em 48h, usando SB. Foram obtidos os S-álcoois 23a,e-g,k com e.e.>99%, e apenas 23j como mistura racêmica. Utilizando cenoura na biotransformação de 5a em meio aquoso, obteve-se 22a com conversão de 93%, sob agitação orbital, 30ºC e 4h de reação. Neste sistema na redução de 5d,d-g, obteve-se 22b,d-g com conversões entre 82 e 98%. Na biotransformação de 30a com cenoura, a conversão em (S)-1-feniletanol (23a) foi de 70% com e.e.>99% em 24h. Todas as reações foram realizadas em condições brandas, e em geral com bons resultados de conversão e seletividade dos produtos.<br> / In this study, yeast Spathaspora roraimanensis was used as catalyst on biotransformation of (4S)-carvone (32). Saccharomyces cerevisiae (commercial baker's yeast (BY)), and whole parts of plants were used to reduce benzaldehyde (5a,b,d-g) and acetophenone (30a,e-g,j,k) derivatives. On biotransformation of 32 in aqueous medium with S. roraimanensis yeast, the best results were in orbital shaking; pH=6.5; 25ºC; 9.4 umol of 32, 180 mg yeast and reaction volume of 3 mL. The reduction of 5a,b,d-g and 30a,e-g,j,k was realized with sodium borohydride to obtain the alcohols 22a,b,d-g and 23a,e-g,j,k. In the reaction of 5a,b,d-g with BY in biphasic system (BS),22a,b,d-g were obtained in conversion degree of 100% in 2h. On biotransformation of 30a,e-g,j,k, 23a,e-g,j,k were obtained in conversion between 11 and 88% in 48h, using BS. Were obtained the S-alcohols 23a,e-g,k,with e.e.>99%, and only 23j as a racemic mixture. Using carrot root on biotransformation of 5a in aqueous system, 22a was obtained in 93% conversion, under orbital shaking, 30ºC and 4h. Using the same system on reduction of 5d,d-g, the conversion of 22b,d-g were between 82 and 98%. In the biotransformation of 30a with carrot root, the conversion to (S)-1-phenylethanol (23a) was 70% with e.e.>99% in 24 h reaction. All reactions were carried under mild conditions, with good conversion and selectivity of products.

Orientador: Daniel Barrera Arellano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-22T14:26:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scavariello_ElieteMalfattiSerra_M.pdf: 2979545 bytes, checksum: 34dfb18ca7f36c592186f17706c1428c (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O interesse pelo consumo de óleo de farelo de arroz tem-se intensificado nos últimos anos devido a uma série de estudos que revelam alguns benefícios nutricionais relacionados com a presença de ý-orizanol, uma mistura de ésteres de ácido ferúlico com esteróis e álcoois triterpênicos, componente este com propriedade antioxidante e hipocolesterolêmica. No presente trabalho, avaliou-se o efeito das condições do processo de neutralização no conteúdo de ý -orizanol e a recuperação deste composto a partir da borra de neutralização do óleo de farelo de arroz através de extração com solvente. Avaliou-se o efeito da temperatura (50, 70 e 90°C), concentração de NaOH (14, 18 e 24°Bé) e tempo de processo (10, 15 e 20 min), no conteúdo de ý -orizanol, no óleo neutro e na borra obtida. Quando utilizou-se temperatura de 50°C, ocorreu uma maior degradação do ý -orizanol, e com concentração de NaOH de 24°Bé, houve uma redução menor de ý-orizanol no óleo neutro e uma maior concentração na borra, enquanto que o tempo de processo, sob as condições do teste, não interferiram nos resultados. Na extração do ý -orizanol foram avaliados diferentes solventes, o tipo de borra, a relação solvente/borra, o tempo e temperatura do processo. A extração de ý -orizanol de borra normal, utilizando como solvente a acetona, em uma relação 7: 1, temperatura de 10°C, por 60 minutos, foi considerada entre as condições testadas, a mais adequada, obtendo-se um extrato com 6,25% de ý -orizanol e uma recuperação de 90,5% / Abstract: The interest for rice bran oil has been intensified due to a series of studies which reveal some nutritional benefits related to the presence of ý -oryzanol, which is a mixture of ferulic acid esters of sterols and triterpene alcohols, known for its antioxidant and hipocholesterolemic properties. In this research work, the recovery of ý -oryzanol from the rice bran oil soap stock by extraction with solvent and the effects of differents alkali refining in ý -olyzanol level were studied. The effects of temperature (50, 70, 90°C), concentration of NaOH (14, 18, 24°Bé) and process time (10, 15, 20 min.) have been evaluated on the ý -oryzanol content on both refined oil and soap stock. For a temperature above 50°C, a higher degradation of ? -oIyzanol occurred, while for a concentration of NaOH of 24°Be, there was a smaller reduction of ý-oryzanol in the refined oil and a higher concentration in the soap stock. The process time however, did not interfere with the results obtained, considering the conditions of the test. For the extraction of ý-oryzanol, several solvents were evaluated, as well as the type of soap stock, the relationship between solvent and soap stock, and the time and temperature of the process. The extraction of the ý-oryzanol from soap stock, using acetone as the solvent, at a 7 to 1 ratio, at 10°C and a extraction time of 60 minutes, was considered the most appropriate among the other conditions which have been tested, and yielded an extract with 6.25% of ý-oryzanol and a recovery rate of 90.5% / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-23T15:23:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Perioto_FabianoRomero_M.pdf: 2598126 bytes, checksum: 3dc3c43bc391145773afca1ccf1f5e4d (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: o presente trabalho representa urna contribuição à síntese do processo de destilação azeotrópica, o qual é utilizado para a separação de misturas líquidas com comportamento nãoideal, englobando a modelagem de coluna de destilação azeotrópica trifásica no estado estacionário. Os seguintes desenvolvimentos fazem parte desta tese: . Modelagem e Simulação de Separadores Simples Trifásicos : desenvolvimento da modelagem e simulação de separadores simples para sistemas multicomponentes, à temperatura e pressão fixas, englobando cálculos de equilíbrios líquido-líquido, líquidovapor e líquido-líquido-vapor, além de possibilitar também cálculos de pontos de bolha multifásicos. Esta metodologia é aplicável à caracterização terrnodinâmica de sistemas multicomponentes através das superficies de equilíbrio, sendo totalmente independente do fornecimento de estimativas iniciais; . Metodologia de Cálculo de Azeótropos Homogêneos e Heterogêneos para Sistemas Multicomponentes : desenvolvimento de nova metodologia de cálculo de pontos de azeotropia para sistemas multicomponentes englobando os casos homogêneos e heterogêneos. Esta metodologia é totalmente independente do fornecimento de.estimativas iniciais. Tal ferramenta é de suma importância na escolha de processos de separação adequados, particularmente orientando a escolha de solventes para a destilação azeotrópica; . Modelagem e Simulação de Colunas de Destilação Azeotrópica: desenvolvimento da modelagem e simulação de colunas de destilação azeotrópica aplicadas à separação de misturas multicomponentes, possibilitando o cálculo de equilíbrio líquido-líquido-vapor nos estágios internos da coluna. O programa apresenta urna metodologia de geração de estimativas dos perfis das variáveis de interesse e posterior identificação das regiões de equilíbrios líquido-líquido e líquido-líquido-vapor a partir do emprego de simuladores cOmerCiaIs / Abstract: This work represents a contribution to the synthesis of azeotropic distillation process, that is used to the separation of non-idealliquid mixtures, with the modelling of Steady-State Three-Phase Azeotropic Distillation Column. The following developments were carried out in this thesis: . Modelling and Simulation of Three-Phase Flash: development of the modelling and simulation of Three-Phase Flash to multicomponent systems, at fixed temperature and pressure, with liquid-liquid, liquid-vapor, liquid-liquid-vapor equilibrium calculations and multiphase bubbIe point calcuIations. This methodology is applicable in the thermodynamic characterization of the multicomponent systems through equilibrium surfaces, being totally independent of the initial estimates suppIy; . Methodology of Calculation of Heterogeneous and Homogeneous Azeotropes for MuIticomponent Systems: development of a new methodology of azeotropes calculations to multicomponents systems, with homogeneous and heterogeneous cases, independently of initial estimates supply. This tool is. very important for choosing adequate separation processes, especially to guide the choice of solvents to the azeotropic distillation application; . Modelling and Simulation of Azeotropic Distillation Columns: development of the modelling and simulation of the azeotropic distillation columns applicabIe to multicomponent systems separation, enabling the liquid-liquid-vapor equilibrium calculation in the internal stages of the column. The program presents a methodology to generation of estimates to the profiles of the interest variables and identification of the liquid-liquid and liquid-liquid-vapor equilibrium regions through commercial simulators / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Tese (doutorado) - Universidade Estaudal de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-27T16:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bertevello_LuizCarlos_D.pdf: 2846370 bytes, checksum: 49ea69ccec6843f885623a5acc9cfdee (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A partição em sistemas de duas fases aquosas é uma alternativa aos processos de separação existentes, que sendo muito estudada nos últimos anos. Em sistemas aquosos bifásicos, ambas as fases são compatíveis com quase todas as proteínas conhecidas. Outro importante fator favorável é a possibilidade de usar-se equipamentos de extração líquido-líquido que operam em contínuo. Neste trabalho é proposto um processo de recuperação de bromelina do abacaxi utilizando sistema bifásico aquoso como etapa principal. Para tanto, é utilizada uma micro-coluna agitada por campânulas pulsantes, visando promover um eficiente contato entre as fases. Foram realizadas análises da influencia de parâmetros operacionais na eficiência do processo de separação. Os parâmetros estudados no equipamento são a freqüência de pulsação e a razão entre as fases que entram na coluna. Além do estudo da extração líquido-líquido em contínuo, foi realizado o estudo da extração em descontínuo, a fim de encontrar-se as melhores condições de extração, em relação em relação ao sistema de duas fases aquosas. Neste estudo, verificou-se que o processo proposto apresenta uma excelente eficiência em relação a recuperação da proteína, com média de 60% de proteína total e principalmente uma boa eficiência em relação a atividade enzimática da bromelina, 58% de recuperação em média. É apresentado também um estudo de transferência de massa na coluna, envolvendo o coeficiente de transferência, e número de unidades de transferência, além do estudo de fração de retenção de fase dispersa / Abstract: Partition in aqueous two-phase systems is an alternative for the separation processes, that has been study extensively late years. In aqueous two-phase systems, both phases are compatible with almost ali known proteins. Other favorable factor is the possibility of using liquid-liquid extraction equipment's that operate continuously. In this work, a new process in bromelina recovery developed in bromelina recovery from pineapple's syrup was developed, through liquid-liquid extraction in two-phase systems. Whit this aim, it was used a micro-column agitated by pulsed caps, for promoting an efficient contact between phases end column and also to avoid enzyme desnaturation and the of main proteins properties. The parameters studied in the equipment were pulse frequency and ratio between phases which enter the columns. In addition to the continuous liquid-liquid extraction study a batch extraction was carried out in order to find best extraction conditions regarding. In this study it was observed that the suggested process has an excellent efficiency in protein recovery, whit an average of 60% of total protein and principally, good efficiency in bromeline' s enzymatic activity, 58% of recovery in average. It was also, shows a mass transfer study in the column, regarding transfer coefficient and number of transfer units, in addition to the hold-up determination / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Sergio Persio Ravagnani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-27T19:55:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_SergioBello_D.pdf: 6504601 bytes, checksum: 8db3d2443679814e54a9e19cee56cd3b (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Processos de adsorção vêm tendo importância crescente na indústria de processamento químico e petroquímico, bem como em áreas como biotecnologia, farmacêutica e química fma. Dentre esses processos, o de adsorção em Leito Móvel Simulado (LMS) tem destaque para diversas aplicações onde a separação é muito difícil, por fazer uso da operação em contracorrente. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de um modelo e de um programa computacional para a simulação dinâmica do comportamento de uma unidade de adsorção em Leito Móvel Simulado e sua aplicação em diversas situações práticas. O desenvolvimento do modelo de LMS parte do modelo de uma coluna de adsorção multicomponente em leito fixo que leva em conta as cinéticas de transferência de massa interna e externa à partícula de absorvente. A descrição dos fenômenos envolve um sistema de equações diferenciais parciais onde as concentrações dos componentes intra e extra-partícula são funções da posição na coluna e do tempo. O sistema foi resolvido numericamente usando o método de colocação ortogonal para a discretização da solução ao longo do comprimento da coluna e diferenças finitas para o cálculo da solução no tempo. Foram desenvolvidos modelos e programas para a condição ideal do LMS, sem a existência de zona morta entre os leitos, e mais dois modelos alternativos para levar em conta a existência de zona morta e do atraso na mudança dos leitos, analisando a influência destes fatores no desempenho da unidade por comparação com o modelo ideal de LMS. Critérios de convergência numérica e de estabelecimento do estado estacionário cíc1ico foram adotados. O programa e o modelo foram testados para diferentes sistemas disponíveis na literatura. Foi buscado um entendimento do processo de LMS pela sua utilização em estudos de sensibilidade para predizer os efeitos das variáveis de operação no desempenho do LMS, com aplicações em projeto e otimização de unidades. Os resultados obtidos foram satisfatórios, reproduzindo bem dados experimentais disponíveis e prestando-se como ferramenta de projeto de novas unidades. A abordagem proposta de usar um modelo de coluna de adsorção em leito fixo como ponto de partida para a modelagem do processo de Leito Móvel Simulado mostrou-se apropriada, resultando num modelo rigoroso que tem aplicações em diversas situações práticas. A partir do modelo obtido abrem-se portas para novas investigações, tais como a otimização energética de uma unidade completa de LMS e o treinamento de redes neurais / Abstract: Adsorption processes are becoming increasingly important in the chemical and petrochemical industries, as well as in the areas of biotechnology, pharmaceuticals and fine chemistry. Among these processes the 8imulated Moving Bed (8MB) adsorption process is specially important when separation is difficult, as it makes use of coutercurrent operation. The objective of this work is to develop a computational model for the dynamic simulation of a 8imulated Moving Bed adsorption unit and its application on several practical situations. In this work the development of an 8MB mo deI starts from a multicomponent fixed bed adsorption column model and takes into account internal and externaJ. Mass transfer coefficients in the adsorbent particle. Phenomena description involves a system of partial differential equations in which concentrations inside and outside adsorbent particle deppends on time and column length. The system is solved numerically by the orthogonal collocation method along column length and finite differences to calculate solution through time. Three versions of the model have been developed. The first is the ideal situation where there is no dead volume between adsorption beds. The other two take into account dead volume and a delay in shifting positions of beds inlet/outlet, respectivelly. Programs were evaluated and some mIes were created concerning numerical convergence and cyclic steady state. Programs and models were evaluated for several different systems available in literature. The 8MB performance was evaluated in sensitivity studies to predict the effects of operational variables, with applications in design and optimization case studies. The results show the mo deI is reliable in reproducing experimental data and as a tool for process design. The use of a fixed bed adsorption eolumn mode! as starting point to simulate the Simulated Moving Bed adsorption unit has shown to be a suitable approaeh. A rigorous model was obtained with applieations in several praetieal situations. This model ean be used in new investigations like energy integration of an 5MB unit and neural network training / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T01:00:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_PatriciaBernardi_M.pdf: 2749912 bytes, checksum: 4e5b2113e862fef3f3a9776ec97294c4 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Os sistemas bifásicos aquosos têm sido largamente utilizados na pesquisa bioquímica para a separação e purificação de macromoléculas, células e partículas de origem celular. Nos últimos anos, os sistemas bifásicos também têm encontrado aplicações em diferentes áreas da biotecnologia, especialmente no que se refere a utilização de sistemas alternativos de baixo custo, como o sistema constituído por polissacarídeo da goma do cajueiro (POLI CAJU) e polietileno glicol (PEG). O exsudato de Anacardium occidentale L. consiste em um polissacarídeo ácido largamente encontrado no Nordeste brasileiro, onde é empregado como substituto da goma arábica para uso farmacêutico. A goma bruta foi coletada como exsudato natural de árvores cultivadas no estado de Pernambuco. Nódulos I ivres de cascas foram selecionados para o processo de isolamento da goma via precipitação por etanoI. Foram estabelecidos diagramas de fases para o sistema polissacarídeo da goma do cajueiro e polietileno glicol 1500,4000 e 8000 nos pH's 6,0, 7,0 e 8,0 para temperatura de 27 °C . Observou-se um deslocamento da binodal no sentido de maiores concentrações de polímeros com a diminuição do peso molecular do polietileno glicoI. A faixa de pH estudada, não acarretou alterações significativas na binodaI. Diferentes "tie-lines" foram analisadas para a determinação do coeficiente de partição de uma proteína modelo, a tripsina. A proteína se particionou predominantemente na fase inferior rica em POLI CAJU nas condições experimentais testadas. O aumento do comprimento da "tie-line" e do massa molar do polietileno glicol provocou, de modo geral, a redução do coeficiente de partição da tripsina. O coeficiente de partição não apresentou um comportamento regular com a variação da faixa de pH estudada. Em processamento contínuo, estudou-se o comportamento do sistema bifásico PEG­POLICAJU em coluna de campânulas pulsantes. O sistema selecionado para a transferência da tripsina da fase dispersa para a fase contínua foi o sistema obtido no processo em batelada: PEG 4000-POLlCAJU. Os estudos preliminares de transferência de tripsina numa coluna de campânulas pulsantes indicou que ocorreu uma recuperação de cerca de 40% de proteína na fase POLICAJU. (Condições: número de campânulas: 2; pulsação 1 :3; velocidade de pulsação: 2,0 mL/min) / Abstract: Aqueous two-phase systems have found widespread use in biochemical research for separation and purification of macromolecules, cells and cell partic1es. In recent years the aqueous two-phase systems have also found applications in various areas of biotechnology, specially when utilising low-cost biphasic systems, as the new aqueous two-phase system based on cashew-nut tree gum (POLICAJU) and poly(ethylene glycol) (PEG). The exsudate gum from Anacardium occidentale L. is a branched acidic heteropolysaccharide found in Brazilian north-westem. It's employed locally as a substitute for arabic gum in pharmaceutical uses. Crude gum was collected as natural exsudate from cultivated trees in Pemambuco state. Clear nodules free of bark were selected to be isolated via ethanol precipitation. Phase diagrams were provided for POLICAJU and PEG molecular weight of 1500, 4000 and 8000 at pH 6,0, 7,0 and 8,0, for 25°C. It was observed a displacement of the binodal for higher polymer concentrations when polyethylene glycol molecular weights decreased. The pH range studied, did not promote significant alterations on the binodal. Different tie-lines were analysed for partition coefficient determination of a model protein, trypsin. The protein partitioned almost in the bottom gum-rich phase for the experimental conditions tested. The increase of the tie-line length promoted and PEG molecular weight variation, in general, a decreased of the protein partition coefficient. The partition coefficient did not show a regular tendency with the pH range studied. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T09:28:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuzJunior_LuizFernandodeLima_D.pdf: 12996437 bytes, checksum: 84fa5e183f186e7b8074363a26265681 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A síntese otimizada de processos é uma preocupação constante do engenheiro químico. Este sempre deve ter disponível o maior número de informações possível para que a sua tomada de decisão seja a mais correta do ponto de vista econômico, ambiental e de obtenção dos produtos desejados. Neste trabalho de tese, enfoca-se a síntese de processos de separação, visto que as etapas de separação podem significar uma grande parte do custo total de um processo químico e/ou bioquímico, além de sua viabilidade ou não. Teve-se como objetivo desenvolver uma metodologia de definição, avaliação, análise e agrupamento de informações a respeito dos componentes e da mistura a ser separada. Desta forma, a seleção de processos de separação e o sequenciamento dos mesmos toma-se uma atividade acompanhada com o maior número de dados de projeto e de custos das etapas de separação. Foi desenvolvida uma interface especialista para dar acesso fácil às informações sobre propriedades físico-químicas de componentes puros e algumas propriedades de misturas. O sistema especialista retira todos os dados para os cálculos do banco de dados do simulador comercial ASPEN PLUS, sem nenhuma intervenção do usuário. Nesta interface, também se tem acesso a um procedimento desenvolvido em Fortran para estimativa da presença de azeótropos homogêneos ou heterogêneos, informação imprescindível durante a separação de misturas. Um parâmetro para auxílio no sequenciamento de colunas de destilação foi proposto e se mostrou bastante eficiente na definição de uma seqüência inicial que sempre foi bastante próxima da ótima. As simulações necessárias durante a operação do sistema especialista são realizadas usando o simulador e podem ser aproximadas ou rigorosas. Para alguns casos, o uso de diferentes modelos foi importante na escolha da etapa de separação. A interface desenvolvida permite fácil obtenção dos resultados obtidos através do uso de um navegador de internet, facilitando sobremaneira a visualização dos mesmos. Além do sistema especialista permitir o acompanhamento completo da síntese da seqüência de colunas ( dimensões, especificações, custos, etc. ), pode-se utilizá-lo para avaliar rapidamente o maior número de possibilidades, tirando qualquer dúvida a respeito da rota escolhida. Como alternativa a uma seqüência de colunas de destilação, mostrou-se o quanto seria eficiente o uso de uma coluna de destilação em batelada multicomponente operada utilizando técnicas avançadas de controle, como o controle por matriz dinâmica ( Dynamic Matrix Control ). Avaliou-se também como o posicionamento de sensores pode ser bastante importante na hora de se analisar uma estratégia de controle de processos. A ferramenta desenvolvida é, sem dúvida, bastante eficiente na ajuda ao engenheiro de processos durante a síntese de processos de separação / Absrtact: Processes synthesis is a constant concern of the chemical engineer. He must have as much information as possible available to make the correct decision from the economical and environmental point of view, besides guaranteeing the obtention of the desired products. In this work, the synthesis of separation processes is focused. The separation tasks may constitute a large part of the total costs of a chemical or biochemical process, besides determining its viability. The objective was to develop a methodology of definition, evaluation, analysis and information gruping with respect to components and to the mixture to be separated. In this way the selection of separation processes and their sequencing need to have the largest number of design data and costs of separation task available. An expert interface was developed to enable easy access to physical-chemical properties of pure components and to some properties of the mixture. The expert system reads all the data from the databanks of the commercial simulator Aspen PlusTM without any user intervention. The interface also gives access to FORTRAN routines, which estimates the presence of homogeneous and heterogeneous azeotropes, information that is very important for mixture separation. A parameter to aid in distillation columns sequencing was proposed and it was shown that it gives an initial sequence always very c1ose to the optimal one. The simulations needed to the operation of the expert system were carried out using the simulator and can be rigorous or short-cut. In some cases, the use of different models was important for the choice of the separation task. The developed interface enables easy visualisation of the results by using an Internet browser. The expert system enables the complete understanding of the column sequence synthesis ( dimensions, specifications, costs, etc. ) and it can be used to the fast evaluation of the largest number of feasible sequences, not letting any doubt about the chosen one. It was shown that the use of a multicomponent batch distillation operated using advanced control techniques ( Dynamic Matrix Control, for instance ) would be a good choice as an alternative for a sequence of distillation columns. It was also shown that the positioning of the sensors is very important for the analysis of process control strategies. The developed tool is, without any doubt, very useful to aid the process engineer during separation processes synthesis / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T03:03:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Xavier_PatriciaFaria_M.pdf: 6623053 bytes, checksum: 686b4dc23ce078328ce1014c0c1143f1 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: A caracterização de sistemas é fundamental na escolha do processo de separação mais adequado. O tipo de sistema a ser separado tem importância na viabilidade do processo, na otimização e minimização da geração de poluentes. Este trabalho tem como objetivo caracterizar vários tipos de sistemas, entre eles, sistemas de interesse industrial como etanol I água e água I fenol, e outros sistemas contendo aminas, para fins de estudo sistemático. As principais etapas deste trabalho são: gerar dados do equilíbrio de fases líquido(líquido) - vapor de diversos sistemas de interesse industrial, avaliar as composições individuais e globais das fases líquidas para cada sistema, calcular a existência ou não de azeótropos binários e ternários, homogêneos e heterogêneos, utilizando-se o programa (AZEOT.EXE) desenvolvido no Laboratório de Desenvolvimento de Processos de Separação (LDPS) por Perioto et ai. (1997); desenvolver uma metodologia de linhas de equilíbrio "pseudo- binários" para avaliar o desempenho de solventes para aplicação em processos de destilação extrativa e azeotrópica; calcular os fatores de separação aij em função da temperatura, pressão e composição de todas as fases em equilíbrio para os sistemas considerados. A metodologia utilizada permite a determinação da composição das três fases em equilíbrio na região de miscibilidade parcial sem que seja necessário fornecer estimativas iniciais. O programa também calcula o "flash" trifásico e fornece dados de equilíbrio que podem ser usados para gerar as superfícies de equilíbrio. Será feita uma análise da influência dos parâmetros utilizados no programa, uma vez que estes afetam, de forma significativa, os resultados obtidos. Para isto, será utilizada uma ferramenta de grande utilidade hoje, o simulador comercial de processos HYSYS / Abstract: The characterization of multicomponent systems is fundamental in the choice of the most appropriate process for a mixture separation. The system behavior influences the choice and the kind of equipment to be used. Besides, it determines the available solvents. The main objective of this work is to characterize several types of systems. Among them, systems of industrial interest such as ethanol / water and water / phenol, and other systems containing amines, as part of a systematic study. To accomplish this objective, the work was divided in the following steps: generation of vapor - (liquid) - liquid equilibrium data of several systems of industrial interest, using the program (AZEOT.EXE), developed by Perioto et alo (1997) in the Laboratory of Separation Process Development (LDPS); evaluation of the individual and global compositions ofthe liquid phases for each system; determination ofthe existence or not of binary and ternary, homogeneous and heterogeneous azeotropes; development a methodology which makes use of pseudo-binary equilibrium lines to evaluate the performance of solvents for application in extractive and azeotropic distillation process; calculation of the separation factors aij of all the phases in equilibrium for the considered systems, as a function of the temperature, pressure and composition. The methodology used in this work allows the determination of the composition of the three poses in equilibrium in the area of partial miscibility, with no need to supply initial estimates. The program also calculates the three phase flash and supplies equilibrium data toot can be used to generate the equilibrium surfaces. An analysis of the influence of the parameters used in the program will be made, considering that affect, in a significant way, the obtained results. To do this, a tool of extreme importance, the commercial simulator HYSYS, will be used. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Sonia Maria Alves Bueno / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:17:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_RomiLamb_M.pdf: 3093253 bytes, checksum: 4f20326cbb9b0af4dab6d00f6bd2178e (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: A contaminação por endotoxinas (ET) em produtos para injeção parenteral é um problema para a indústria farmacéutica devido à dificuldade de remoção destas moléculas e sua alta toxicidade. Diversas técnicas têm sido estudadas visando a despirogenação (remoção de ET) de soluções protéicas, dentre as quais a cromatografia em membranas apresenta-se como promissora. Neste trabalho, membranas porosas de quito sana reticuladas com epic1oridrina foram obtidas com boa característica de vazão, visando a despirogenação de soluções tampão, de soro fisiológico e de soluções de IgG. Experimentos de filtração com solução de IgG humana diluída em tampão foram realizados para verificar a existência de adsorção da IgG na membrana, sendo que as soluções tamponantes que favoreceram uma menor adsorção foram fosfato de sódio pH 8,0 e Tris-HCl pH 7,0 (0,49 mg/cm3 e 0,73 mg/cm3, respectivamente). Os resultados dos experimentos de adsorção com soluções tampão contaminadas artificialmente com ET revelaram que a solução tamponante Tris-HCl pH 7,0 favorecia uma maior adsorção de ET na membrana de quito sana, obtendo valores de concentração no filtrado de 0,58 EU/mL e 8,36 EU/mL para alimentações, respectivamente, de 18,63 EU/mL e 541,40 EU/mL. Testou-se a influência da presença de sal no meio através da remoção de ET de soro fisiológico contaminado artificialmente, resultando em uma adsorção, das ET alimentadas à membrana, de 50,68% em baixa concentração de ET (42,49 EU/mL) e de 92,23% em alta concentração (889,61 EU/mL). A presença de IgG (1 mg/roL) em solução tampão Trís-HCl pH 7,0 reduziu a adsorção das endotoxinas permitindo obter filtrados com concentração de 4,05 e 71,15 EU/mL de uma alimentação de 116,43 e 796,93 EU/mL, respectivamente, e recuperação protéica, na ordem, de 100 e 96,37%. Em face destes dados, percebe-se que a membrana de quito sana tem potencial para o uso como matriz de adsorção visando a remoção de ET de soluções, embora na presença de proteína, no processo proposto, não se tenha alcançado valores que permitam uma injeção parenteral / Abstract: Endotoxin (ET) contamination in intravascular injection products is a problem for the pharmaceutical industry due to the difficulty of its removal and elevated toxicity. Many techniques have been studied aiming the depyrogenation (ET removal) of protein solutions, among them the membrane chromatography seems to be a promising one. In this work, cross-linked macroporous chitosan membranes were obtained having a good flow dynamics, focusing the depyrogenation of buffering solutions, physiologic serum and human IgG solutions. Filtration experiments with human IgG diluted in buffering solution were conducted to verify the IgG adsorption on the membrane. The buffering solutions that resulted a lower IgG adsorption were sodium phosphate pH 8.0 and Tris-HCl pH 7.0 (0.49 mg/cm3 and 0.73 mg/cm3 , respectively). The adsorption experiments results using buffer solutions artificially contaminated with ET showed that the Tris-HCl pH 7.0 buffering solution favoured a higher ET adsorption on the chitosan membrane being the filtrated concentrations 0.58 EU/mL and 8.36 EU/mL to the feed flow of 18.63 EU/mL and 541.4 EU/mL, respectively. The influence of salt presence in the solution was tested for the ET removal of artificially contaminated physiologic serum resulting in a 50.68% adsorption at a low ET concentration (42.49 EU/mL) and 92.23% at a high ET concentration (889.61 EU/mL). The IgG presence (1 mg/mL) in Tris-HCl pH 7.0 buffer reduced the ET adsorption so that a filtrated concentration of 4.05 and 71.15 EU/mL were obtained from a 116.43 and 796.93 EU/mL feed, respectively, and a protein recovery of 100% and 96.37%. These results showed that chitosan membrane has a potential to be used as an adsorption matrix for ET removal in solutions, eventhought safety concentration values that allows a parenteral injection have not been achieved in samples containing proteins / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Teresa Massako Kakuta Ravagnani, João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:31:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Belincanta_Juliana_M.pdf: 2404696 bytes, checksum: cfc805f05f28ea3fa32179a99febf5ce (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado