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Caracterização térmica e reológica de blendas de glicerol:colágeno tipo I de diferentes tecidos / Thermal and rheological characterization of glycerol: type I collagen blendsEdgar Yuji Egawa 20 September 2007 (has links)
O colágeno possui características que fazem com seja amplamente utilizado como biomaterial. A termo-estabilidade do colágeno está diretamente relacionada a mudanças na sua estrutura (hélice tripla) via de regra quanto mais estável termicamente uma matriz, mais estável biologicamente será. Vários poliálcoois incluindo o glicerol têm apresentado um aumento na estabilidade térmica do colágeno tipo I, embora o tipo de interação não seja evidente. Este trabalho tem como objetivo estudar o efeito da adição de glicerol sobre o colágeno aniônico obtido por tratamento alcalino (24 H) em três diferentes tecidos: pericárdio e tendão bovinos e serosa porcina. Para isto são utilizados a espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), termogravimetria e reologia. Os espectros mostraram que o tratamento alcalino e a adição de glicerol não causam desnaturação da proteína de colágeno. A partir dos resultados das curvas termogravimétricas foi observado que o glicerol aumenta a temperatura de decomposição térmica do colágeno. Os resultados dos ensaios de reologia mais precisamente a varredura de deformação mostrou que as soluções de colágeno apresentam G\' maior que G\'\' independente do tecido de origem, e a adição de glicerol não causa mudanças nesta propriedade das soluções. A varredura de freqüência mostrou que as amostras têm características de um gel, sendo G\' maior que G\'\' nas condições de estudo. O ensaio de escoamento a temperatura constante determinou o comportamento pseudoplástico das soluções, e a adição de glicerol causou aumento na viscosidade das soluções sem alterar tal característica. Os ensaios de escoamento com variação de temperatura permitiram determinar a temperatura de desnaturação do colágeno. A adição de glicerol aumentou apenas a temperatura de desnaturação do colágeno obtido por serosa porcina, sugerindo que esta solução é a mais sensível à adição de glicerol. / Several characteristics make collagen widely applied as a biomaterial. The collagen thermal stability is directly related with its structure changes (triple helix), generally, the better is the thermal stability the better is the biological stability. Several polyols including glycerol, has shown a increasing on type I collagen denaturation. The objective of this work is to study the effect of glycerol when mixed with anionic collagen. Type I anionic collagen was obtained after alkaline treatment (24h) of bovine pericardium, bovine tendon and porcine serosa. FT-IR, thermogravimetry and rheology were used. The results of thermal analysis showed that glycerol indeed increases the collagen decomposition temperature. The reologycal tests, precisely strain sweep, revealed that collagen samples have modulus G\' prevailed on modulus G\'\' independent of tissue origin, and glycerol addiction did not change these. The frequency sweep revealed that collagen and collagen:glycerol samples behave like a gel-like substance since both the storage and loss modulus showed dependence with frequency sweep and G\' > G\'\' in all cases. Flow tests at constant temperature revealed that collagen solution behave like a pseudoplastic substance, and glycerol addiction increase solution viscosity and did not change the pseudoplastic characteristic. Flow tests in function of temperature revealed collagen denaturation temperature, but glycerol addiction alters thermal stability (increase of denaturation temperature) only for collagen obtained from porcine serosa.
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Resíduos lignocelulósicos para biocombustível sólido: caracterização e termogravimetria aplicada / Lignocellulosic residues for solid biofuel: characterization and applied thermogravimetryPires, Ariane Aparecida Felix 31 October 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-10-31 / Financiadora de Estudos e Projetos / The biomass research for use as a biofuel has been increasing worldwide encouraged by the search for viable alternatives of renewable energy. Part of the biomass, lignocellulosic residues can be used to generate bioenergy from its combustion, and a way to use the material and add value to the final product. However, it is necessary to know deeply the properties and physicochemical characteristics of a material before employing it as solid biofuel, thus qualifying it beforehand and understand their behavior during combustion and calorific value. Basically, for application as solid biofuel, a material must have homogeneous particle size, moisture content suitable, low ash content and high calorific value, in addition to substantial market supply and availability of these residues. It is known that the chemical composition of a lignocellulosic material is directly affects its energy performance, high percentages of lignin, α-cellulose and carbon are related to a higher calorific value and combustion slower, increasing the durability of the burning fuel. In the search for materials that meet these requirements, this work studied the sugar cane bagasse and the Eucalyptus sp. and Pinus sp. Sawdust, employing physicochemical analysis and thermogravimetry. From the thermogravimetric analysis of integrals lignocellulosic residues was possible to determine their lignin contents and fixed carbon and relates them to the results obtained by conventional analysis. The TG and DTG curves were studied for better understanding of the behavior of thermal degradation characteristic of integral plant biomass and its major components. The TG curve of lignin extracted from Eucalyptus sp. showed a higher thermal stability compared to other materials lignins. The results obtained for Eucalyptus sp. sawdust were the most satisfactory: lower ash content (0.46%), high lignin content (30.41%), higher carbon content (46.80%) and a higher calorific value (4415.3 kcal.kg-1), corresponding to the requirements necessary for a quality solid biofuel. / A pesquisa de biomassa para aplicação como biocombustível vem se destacando em todo o mundo impulsionada pela busca de alternativas viáveis de fontes renováveis de energia. Parte da biomassa vegetal, os resíduos lignocelulósicos podem ser utilizados na geração de bioenergia a partir da sua combustão, constituindo uma forma de aproveitamento do material e agregação de valor ao produto final. Contudo, necessita-se conhecer profundamente as propriedades e características físico-químicas de um material antes de empregá-lo como biocombustível sólido, para assim qualificá-lo previamente e compreender seu comportamento durante combustão e poder calorífico. Basicamente, para aplicação como biocombustível sólido, um material deve possuir granulometria homogênea, teor de umidade adequado, um baixo teor de cinzas e alto poder calorífico aliados a uma grande oferta no mercado e disponibilidade destes resíduos. Sabe-se que a composição química de um material lignocelulósico afeta diretamente seu desempenho energético, sendo que elevados percentuais de lignina, α-celulose e carbono estão relacionados a um maior poder calorífico e a uma combustão mais lenta, elevando a durabilidade do combustível na queima. Na busca por materiais que atendam a esses requisitos, este trabalho estudou o bagaço de cana-de-açúcar e as serragens de Eucalyptus sp. e Pinus sp., empregando análises físico-químicas e termogravimetria. A partir da análise termogravimétrica dos resíduos lignocelulósicos integrais foi possível determinar seus conteúdos de lignina e carbono fixo e relacioná-los com os resultados obtidos pela análise convencional. As curvas TG e DTG foram estudadas para a maior compreensão do comportamento de degradação térmica característico da biomassa vegetal integral e de seus componentes majoritários. A curva TG da lignina extraída do Eucalyptus sp. demonstrou uma maior estabilidade térmica em relação às ligninas dos outros materiais. Os resultados obtidos para a serragem de Eucalyptus sp. foram os mais satisfatórios: menor teor de cinzas (0,46%), alto conteúdo de lignina (30,41%), maior teor de carbono (46,80%) e um maior poder calorífico superior (4415,3 kcal.kg-1), correspondendo aos requisitos necessários a um biocombustível sólido de qualidade.
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Investigação da interação das vitaminas A e D com amido em diferentes condições de processamento térmicoBordignon, Juliany Cristiny Sonda 10 June 2013 (has links)
Dissertação composta por 3 artigos. / CAPES / Processar os alimentos pode estimular a formação de interações químicas entre nutrientes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de interação das vitaminas A e D com o amido de milho usando as técnicas de análise termogravimétrica (TGA) e espectrometria de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) em diferentes condições de processamento – temperatura, tempo e concentração de vitamina. Dentre um total de 06 (seis) condições avaliadas, foi identificada a ocorrência de interação entre vitamina e amido em 03 (três) amostras. O resultado das análises em FTIR dos sistemas contendo vitamina A e D3 tratados por temperatura e tempo mais elevados apresentou maior diferença, com deslocamento de pico na região entre 3000-3800 cm-1 (-OH), verificando-se inclusive uma inversão na intensidade entre os picos de 1000 cm-1 e 1020 cm-1(C-O-C) em um dos sistemas enriquecidos com vitamina D. Conclui-se, portanto que, essas diferenças indicam possíveis interações entre a vitamina A ou D e o amido. / Processing foods can stimulate the formation of chemical interactions between nutrients. The aim of this study was to evaluate the occurrence of interaction of vitamins A and D with cornstarch using the techniques of thermogravimetric analysis (TGA) and infrared spectroscopy Fourier transform (FTIR) at different processing conditions - temperature, time and vitamin concentration. Among a total of 06 (six) conditions evaluated, we identified the occurrence of interaction between vitamin and starch in 03 (three) samples. The results of the FTIR analysis on the systems containing vitamin D3 and treated with higher temperature and time showed greater difference, with peak displacement in the region between 3000-3800 cm-1 (-OH), including verifying an inversion intensity peaks between 1000 cm-1 and 1020 cm-1 (C-O-C) in a system fortified with vitamin D. We conclude, therefore, that these differences indicate possible interactions between vitamin A or D and starch. / 5000
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Investigação da interação das vitaminas A e D com amido em diferentes condições de processamento térmicoBordignon, Juliany Cristiny Sonda 10 June 2013 (has links)
Dissertação composta por 3 artigos. / CAPES / Processar os alimentos pode estimular a formação de interações químicas entre nutrientes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de interação das vitaminas A e D com o amido de milho usando as técnicas de análise termogravimétrica (TGA) e espectrometria de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) em diferentes condições de processamento – temperatura, tempo e concentração de vitamina. Dentre um total de 06 (seis) condições avaliadas, foi identificada a ocorrência de interação entre vitamina e amido em 03 (três) amostras. O resultado das análises em FTIR dos sistemas contendo vitamina A e D3 tratados por temperatura e tempo mais elevados apresentou maior diferença, com deslocamento de pico na região entre 3000-3800 cm-1 (-OH), verificando-se inclusive uma inversão na intensidade entre os picos de 1000 cm-1 e 1020 cm-1(C-O-C) em um dos sistemas enriquecidos com vitamina D. Conclui-se, portanto que, essas diferenças indicam possíveis interações entre a vitamina A ou D e o amido. / Processing foods can stimulate the formation of chemical interactions between nutrients. The aim of this study was to evaluate the occurrence of interaction of vitamins A and D with cornstarch using the techniques of thermogravimetric analysis (TGA) and infrared spectroscopy Fourier transform (FTIR) at different processing conditions - temperature, time and vitamin concentration. Among a total of 06 (six) conditions evaluated, we identified the occurrence of interaction between vitamin and starch in 03 (three) samples. The results of the FTIR analysis on the systems containing vitamin D3 and treated with higher temperature and time showed greater difference, with peak displacement in the region between 3000-3800 cm-1 (-OH), including verifying an inversion intensity peaks between 1000 cm-1 and 1020 cm-1 (C-O-C) in a system fortified with vitamin D. We conclude, therefore, that these differences indicate possible interactions between vitamin A or D and starch. / 5000
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Prediction of spontaneous combustion in coal by use of thermogravimetryMthabela, Zamashinga Amanda January 2016 (has links)
A research report submitted to the School of Chemical and Metallurgical Engineering, Faculty of Engineering and the Built Environment, University of the Witwatersrand, Johannesburg, 2016. / The self-heating of coals is a complex problem which has been occurring for centuries. This problem has been fatal to coal miners, an economical challenge to coal mines and a health risk in a release of greenhouse gases to the public in general. Therefore, everyone is affected by the self-heating of coal, which leads to spontaneous combustion when the ignition temperature is reached.
There are many test methods that have been used to test spontaneous combustion in coal, but all have one common factor or disadvantage of requiring long periods of time before a conclusion can be deduced. This then creates a need for a rapid and reliable method to test the liability of coal to self-heat in the coal industry and thus the motivation for this project.
The thermogravimetry analysis (TGA) method was selected to test the liability of coal to self-heat due to its short analytical duration. The Smith-Glasser oxidation test was selected to validate the TGA results obtained. The main aim of this project is to investigate the reliability of the TGA method to predict the propensity of coal to self-heat.
29 samples from different regions of South Africa were used, prepared to 250 μm for all the analyses and self-heating tests. All samples were analysed for proximate, calorific value, sulphur and petrographic properties before the spontaneous combustion liability tests began.
The TGA method followed two tests: 1) the O2 adsorption and 2) the ignition test. Five different heating rates (3, 5, 7, 10, and 20) °C/min were run in order to obtain five derivative slopes which would be used to obtain the TGspc index. The oxygen adsorption test studies the mass increase at low temperature under exposure of air between the temperature ranges of 100 – 300°C.
The Smith-Glasser oxidation test method studies the reaction of coal with O2 and calculates the O2 absorbed per amount of coal tested. The Smith-Glasser test results collaborated with most of the other analytical results, and with the TGA results to a certain extent.
The TGA spontaneous combustion liability test requires additional analytical work to back up its results because the results do not appear as accurate as the Smith-Glasser oxidation test. It also requires repeatability tests to ensure the integrity of the results. / EM2017
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Reciclagem de poeira de aciaria: estudo da redução da poeira de aciaria LD, elétrica e ferrita de zinco. / Recycling of steelmaking dust: reduction study both basic oxygen furnace and electric arc furnance dusts and zinc ferrite.Junca, Eduardo 29 April 2014 (has links)
Este trabalho teve como objetivo estudar a redução de poeira de aciaria LD, elétrica e ferrita de zinco utilizando duas composições diferentes de gases redutores. Inicialmente foram realizadas as caracterizações das matérias primas. Esta etapa foi executada através de análise química, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, análise granulométrica e densidade aparente. Foi feita também a caracterização térmica das poeiras de aciaria elétrica e LD. Na próxima etapa, pelotas foram confeccionadas a partir das matérias primas em estudo. Em seguida, foram realizadas as etapas de redução. Esta etapa foi desenvolvida com o uso de uma mistura redutora com 90% Argônio com 10% hidrogênio e outra simulando gás natural reformado (utilizando-se a primeira composição de gás redutor mais CO, na proporção de 75% de H2 e 25% de CO). Foram utilizadas vazões de 50, 100, 150 e 200mL/minuto de gás redutor para ambos os gases. Com os dados de perda de massas, partiu-se para a investigação cinética. Esta foi desenvolvida através de uma derivação do método conhecido por Stepwise Isothermal Analysis, onde ao invés da taxa de reação controlar o salto entre os patamares de temperatura, este é gerenciado pelo usuário. Os resultados de caracterização mostraram que a poeira de aciaria elétrica é composta por ferro e zinco e a poeira de aciaria LD é composta principalmente por ferro e cálcio. Na PAE, o ferro apresentou-se como magnetita e o zinco como zincita e franklinita. A poeira de aciaria LD apresentou como principais fases a base de ferro a wustita e a magnetita. Com relação à cinética de redução, foi notado que para as pelotas de poeira de aciaria LD, utilizando mistura gasosa, a etapa inicial de redução (550 a 650°C) foi controlada pela etapa de nucleação e a partir de 700°C, para ambos os gases, a reação passou a ser controlada pela difusão. No caso da redução da ferrita de zinco, foi notado que a etapa inicial de redução (entre 550 a 650°C) foi controlada por reação química. Após 700°C, foi concluído que a reação passou a ser controlada por difusão para ambos gases. Por fim, na redução das pelotas de poeira de aciaria elétrica foi observado que no estágio inicial, a redução foi controlada por nucleação. A partir de 700°C foi visto que a reação apresentou um controle misto entre nucleação e difusão. / The aim of this work was study of the reduction of basic oxygen furnace dust (BOFD), electric arc furnace dust (EAFD) and zinc ferrite. To do this, two different reducing gases were used. Initially, the raw materials were characterized by chemical analysis, X-ray, scanning electron microscope, size analysis and bulk density. Furthermore, thermal characterization was also performed in both BOFD and EAFD. The next step, pellets were made using the raw materials. The reduction tests were carried out on the pellets through two different reducing gases. The first gas used was a mixture between argon (90wt.%) and hydrogen (10wt.%). The last one was a gas simulating reformed natural gas. In this case, it was accomplished a mixture between the first gas with CO. Fluxes at 50, 100, 150 and 200mL/minute were used in this study in both reducing gas. The kinetic investigation was executed through loss mass curve obtained from reduction tests. The method used for kinetic analysis is a method derived from Stepwise Isothermal Analysis (SIA) where the isothermals are controlled by user. The results from characterization showed that EAFD is composed mainly of iron and zinc. The iron´s phase found was magnetite while zinc´s phases detected were zincite and franklinite. The BOFD is composed by iron and calcium. It was verified that the main iron´s phases encountered were wustite and magnetite. The kinetic analysis showed that pellets of BOFD reduced by gaseous mixture at 550 to 650°C was controlled by nucleation. After 700°C, in both reducing gases, the reactions were controlled by diffusion. To zinc ferrite, it was checked out that initially (550 to 650°C) the reaction was controlled by phase boundary reaction. After 700°C, it was concluded that reaction of reduction for zinc ferrite switched to diffusion in both reducing gases. Lastly, reduction of BOFDs pellet was noted (550 to 650°C) that the reduction was controlled by nucleation. Further 700°C, it was observed that the reaction showed a mix control between nucleation and diffusion.
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Estudo termoanalítico e de compatibilidade fármaco-excipiente de rifampicina e alguns medicamentos utilizados na terapêutica da tuberculose / Thermoanalytical study and drug-excipient compatibility of rifampicin and some medicines utilized in tuberculosis terapeuticsAlves, Ricardo 30 November 2007 (has links)
Este trabalho teve por objetivo aplicar a análise térmica e outras técnicas físico-químicas e analíticas ao desenvolvimento e controle de qualidade de fármacos e medicamentos para tratamento de tuberculose, em especial a rifampicina. A calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria/termogravimetria derivada (TG/DTG), análise elementar, espectrometria de absorção na região do infravermelho (IV) e difratometria de raios X (DRX) foram as principais ferramentas utilizadas. Estas técnicas permitiram: avaliar a estabilidade térmica e o processo de decomposição térmica da rifampicina e dos excipientes, utilizados em formulações farmacêuticas; diferenciar os dois tipos de formas polimórficas; desenvolver estudos para determinação de parâmetros cinéticos e avaliar as possíveis interações entre a rifampicina e excipientes. Os estudos foram desenvolvidos empregando duas amostras de rifampicina, identificadas como polimorfos I e II. Os resultados de análise elementar evidenciaram que ambas as amostras têm a mesma composição e estequiometria (C43H58N4O12), característica do fármaco em questão. Os espectros no IV de ambas as amostras são muito similares, porém apresentam ligeiras diferenças devido às pequenas variações que existem na conformação molecular das formas polimórficas. Essas diferenças são nítidas quando se compara as bandas de absorção dos grupos ansa-OH, furanona e acetil, em ambos os espectros. Os difratogramas de raios X evidenciam que ambas as amostras são cristalinas, porém as distâncias interplanares não são coincidentes confirmando que se trata de duas estruturas distintas. As curvas TG/DTG evidenciaram que o polimorfo I é mais estável termicamente que o polimorfo II. As curvas DSC confirmam o resultado de TG/DTG e permitem diferenciar claramente uma forma polimórfica da outra. A curva DSC do polimorfo II mostra que inicialmente ocorre o processo de fusão seguido de cristalização com a formação do polimorfo I, que simultaneamente se decompõe termicamente. O espectro infravermelho do produto isolado após a recristalização do polimorfo II confirma a conversão ao polimorfo I. A partir dos estudos cinéticos não isotérmicos e isotérmicos por TG foi possível calcular a energia de ativação envolvida na decomposição térmica de cada um dos polimorfos. Os estudos de pré-formulação, empregando misturas físicas na proporção 1:1 fármaco/excipiente, indicaram que há interação entre o polimorfo II e os excipientes PEG 6000 e Lutrol F68. Durante a fusão dos excipientes ocorre à dissolução do fármaco e a conseqüente conversão ao polimorfo I. Os estudos de compatibilidade fármaco-fármaco de rifampicina e isoniazida mostraram que há interação com ambos os polimorfos. Tudo indica que a interação entre as espécies conduz a formação do composto 3-(isonicotinoilhidrazinometil)rifamicina. A avaliação dos perfis termoanalíticos dos produtos comerciais permitiu identificar qual dos polimorfos foi empregado na produção. Foi possível concluir que os ensaios de DSC permitem identificar o tipo de polimorfo de rifampicina utilizado em associações com isoniazida. / This work was aimed at implementing the thermal analysis and other physico-chemical and analytical techniques in the development and quality control of drugs and medicines for the treatment of tuberculosis, especially rifampicin. The differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry/derivative thermogravimetry(TG/DTG), elemental analysis, X-ray diffraction (XRD) and infrared spectrometry (IR) were the main tools used. These techniques allowed to: evaluate thermal stability and the process of thermal decomposition of rifampicin and excipients used in pharmaceutical formulations; distinguish the two types of polymorphic forms; develop studies to establish kinetic parameters and evaluate the possible interactions between rifampicin and excipients. The studies were developed using two rifampicin samples, identified as polymorphs I and II. The elemental analysis results showed that both samples have the same composition and stoichiometry (C43H58N4O12), characteristic of the drug in question. IR spectra of both samples are very similar, but with little differences due to variations in the molecular conformation of polymorphic forms. These differences are clear when the absorption bands of ansa-OH, furanone and acetyl groups are compared in both spectra. XRD patterns showed that the two samples are crystalline and that they are two distinct structures. TG/DTG curves showed that polymorph I is more thermally stable than polymorph II. DSC curves confirm the TG/DTG results and allow to clearly differentiate a polymorphic form of the other. DSC curve of the polymorph II shows that initially occur the melting process, followed by crystallization and formation of polymorph I, which then is thermally decomposed. IR spectrum of the product isolated after recrystallization of polymorph II confirms the conversion to polymorph I. After Isothermal and non-isothermal kinetic studies by TG, it was possible to calculate, in both cases, the activation energy envolved in the thermal decomposition of each polymorph. The pre-formulation studies, using physical mixtures in the proportion 1:1 drug/excipient, indicated that there is interaction between the polymorph II and PEG 6000 and Lutrol F68. The excipients melt and dissolve the drug, which is converted to polymorph I. The drug-drug compatibility studies of rifampicin and isoniazid showed that there is interaction with both polymorphs. It appears that the interaction between the species leads to formation of the 3-(isonicotinylhydrazinmethyl) rifamycin compound. The evaluation of thermoanalytical profiles of commercial products allowed the identification of the polymorph was used in the formulation. It was possible to conclude that DSC tests identify the rifampicin polymorph used in association with isoniazid.
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Gaseificação de microalgas: estudo termogravimétrico e modelagem matemática do processo em reator solar. / Gasification of microalgae: thermogravimetric study and mathematical modeling process in solar reator.Figueira, Camila Emilia 18 September 2015 (has links)
Devido ao esgotamento de recursos não renováveis e o aumento das preocupações sobre as alterações climáticas, a produção de combustível renovável a partir de microalgas continua a atrair muita a atenção devido ao seu potencial para taxas rápidas de crescimento, alto teor de óleo, capacidade de crescer em cenários não convencionais e a neutralidade de carbono, além de eliminar a preocupação da disputa com as culturas alimentares. Em virtude disso, torna-se importante o desenvolvimento de um processo de conversão das microalgas em gás combustível, em destaque o gás de síntese. Visando essa importância, estudou-se a reação de gaseificação da microalga Chlorella vulgaris através de experimentos de análise termogravimétrica para estimar os parâmetros cinéticos das reações e através da simulação de um modelo matemático dinâmico termoquímico do processo usando equações de conservação de massa e energia acoplados a cinética de reação. Análises termogravimétricas isotérmicas e dinâmicas foram realizadas usando dois diferentes tipos de modelos cinéticos: isoconversionais e reações paralelas independentes (RPI). Em ambos os modelos, os valores dos parâmetros cinéticos estimados apresentaram bons ajustes e permaneceram dentro daqueles encontrados na literatura. Também foram analisados os efeitos dos parâmetros cinéticos do modelo RPI sobre a conversão da microalga no intuito de observar quais mais se pronunciavam diante a variação de valores. Na etapa de simulação do sistema controlado pelo reator solar, o modelo matemático desenvolvido foi validado por meio da comparação dos valores de temperatura e concentrações de produtos obtidos medidos experimentalmente pela literatura, apresentando boa aproximação nos valores e viabilizando, juntamente com a etapa experimental de termogravimetria, a produção de gás de síntese através da gaseificação da microalga Chlorella vulgaris. / Due to depletion of non-renewable resources and increasing concerns about climate change, the production of renewable fuels from microalgae continues to attract a lot of attention because of its potential for fast growth rates, high oil content, ability to grow in unconventional scenarios, inherent carbon neutrality, and eliminates the concern of the dispute with food crops. As a result, it becomes important to develop a microalgae conversion process fuel gas, highlighted the synthesis gas. Aiming this importance, we studied the gasfication reaction from the microalgae Chlorella vulgaris by TGA experiments to estimate the kinetic parameters of reactions and by simulating a dynamic mathematical model thermochemical process using mass conservation equations and energy coupled to the reaction kinetics. Isothermal and dynamic thermogravimetric analysis were performed using two dfferent types of kinetic models: isoconversional and independent parallel reactions (RPI). In both models, the values of the estimated kinetic parameters showed good fits and remained within those found in the literature. Also the eects of the kinetic parameters of the RPI model on the conversion of microalgae in order to see which is more pronounced on the range of values were analyzed. In the simulation step of the system controlled by the solar reactor, the mathematical model was validated by comparison of temperatures and concentrations of products obtained experimentally measured in literature, showing good approximation values and enabling, together with the experimental phase thermogravimetric , the synthesis gas via the gasification of microalgae Chlorella vulgaris.
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Síntese, caracterização e estudo do comportamento térmico dos 3-metoxibenzoatos de Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II) e Zn(II), no estado sólido /Vallejo, Adriana Cossu. January 2004 (has links)
Orientador: Massao Ionashiro / Banca: Salvador Claro Neto / Banca: Mercedes de Moraes / Resumo: Os 3-metoxibenzoatos de Mn (II), Co (II), Ni (II), Cu (II) e de Zn (II), foram preparados fazendo-se reagir os respectivos carbonatos básicos com ácido 3-metoxibenzoico, ambos em suspensão aquosa à temperatura de ebulição. Os compostos assim obtidos foram estudados através da complexometria com EDTA, Termogravimetria (TG) e difratometria de raios X pelo método do pó. As curvas TG foram obtidas em atm de ar sintético e em cadinho de Pt para a amostra e referencia. Os resultados obtidos por termogravimetria (TG), complexometria com EDTA, possibilitaram estabelecer a estequiometria e o grau de hidratação dos compostos, que apresentaram fórmula geral: M(3-MeO-BZ) 2 nH2O com n= 0,5; 1,0;1,5 e 2,0. As curvas TG também permitiram verificar a estabilidade térmica, bem como o processo de decomposição térmica, destes compostos. Os difratogramas de raios X, pelo método do pó, mostraram que todos os compostos possuem estrutura cristalina, com exceção do composto níquel, obtidos no estado não cristalino. / Abstract: The 3-methoxybenzoates of Mn (II), Co (II), Ni (II), Cu (II) and Zn (II) were prepared by reacting the respective basic carbonates with methoxybenzoates acid, both in aqueous suspension in a heating temperature. The compounds therefore obtained were studied by complexometric (EDTA), thermogravimetry, derivative thermogravimetry and differential thermal analysis (TG. DTG, DTA) and X-Ray diffractometry. The curves (TG) were obtained in atmosphere synthetic air and in Platinum crucible as samples and references. The results obtained by thermogravimetry (TG) and complexometric (EDTA) enabled to establish the stoichiometry and the hydration degree of these compounds which presented the general formula: M(3-MeO-BZ)2 nH2O with n=0,5; 1,0; 1,5 and 2,0. Also the curves (TG) permitted to verify as the thermal stability as the decomposition process of these compounds. The X-Ray powder patterns made possible to show that all the compounds had crystalline structure, except the Nickel (II) compound, shapeless by itself. / Mestre
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Computational model of forward and opposed smoldering combustion with improved chemical kineticsRein, Guillermo January 2005 (has links)
A computational study has been carried out to investigate smoldering ignition and propagation in polyurethane foam. The onedimensional, transient, governing equations for smoldering combustion in a porous fuel are solved accounting for improved solid-phase chemical kinetics. A systematic methodology for the determination of solid-phase kinetics suitable for numerical models has been developed and applied to the simulation of smoldering combustion. This methodology consists in the correlation of a mathematical representation of a reaction mechanism with data from previous thermogravimetric experiments. Geneticalgorithm and trail-and-error techniques are used as the optimization procedures. The corresponding kinetic parameters for two different mechanisms of polyurethane foam smoldering kinetics are quantified: a previously proposed 3-step mechanism and a new 5-step mechanism. These kinetic mechanisms are used to model one-dimensionalsmoldering combustion, numerically solving for the solid-phase and gasphase conservation equations in microgravity with a forced flow of oxidizer gas. The results from previously conducted microgravity experiments with flexible polyurethane foam are used for calibration and testing of the model predictive capabilities. Both forward and opposed smoldering configurations are examined. The model describes well both opposed and forward propagation. Specifically, the model predicts the reaction-front thermal and species structure, the onset of smoldering ignition, and the propagation rate. The model results reproduce the most important features of the smolder process and represent a significant step forward in smoldering combustion modeling.
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