A indústria calçadista gera uma significativa quantidade de resíduos, sendo uma alternativa para destino destes o tratamento térmico, que reduz o volume e estabiliza componentes perigosos. Por conseguinte, isto vai ao encontro dos novos desafios na busca de fontes de energias alternativas pelo fato da combustão destes resíduos ser bastante convidativa em função do seu alto poder calorífico. Este estudo está focado na análise de uma planta piloto para o processamento de resíduos sólidos da indústria calçadista (biomassa) e posterior aproveitamento térmico na geração de energia elétrica. A planta é constituída basicamente de um sistema de gaseificação e combustão combinadas e um sistema de controle de poluição do ar. O detalhamento do comportamento do gaseificador é fundamental para a maximização da eficiência do processo, sendo assim, abordado neste estudo. Para análise do gaseificador, foi desenvolvida a sua modelagem matemática. Entretanto, sabe-se da indisponibilidade, muitas vezes, do maior ou menor detalhamento de dados experimentais (geometria do sistema, identificação de espécies intermediárias, etc.) para a simulação numérica satisfatória do processo. Neste sentido, são apresentados neste trabalho, dois modelos matemáticos: um modelo rigoroso e um modelo simplificado, com diferentes abordagens e detalhamento de dados a serem informados. O modelo rigoroso considera a cinética química e os fenômenos de transferência envolvidos; já o modelo simplificado, limita-se a um modelo de equilíbrio químico e termodinâmico do sistema. Os modelos foram implementados no simulador de processos genéricos baseado em equações, EMSO. Depois de validados com dados de literatura, os modelos foram aplicados para simulações de condições reais de operação da planta e análise de sensibilidade frente a parâmetros de operação. Ambos modelos conseguiram representar razoavelmente bem o sistema experimental, dentro das limitações de cada abordagem, o que foi possível identificar condições teóricos ideais para operação a fim de se conseguir a máxima eficiência da planta. / The footwear industries generate an expressive amount of solid wastes. So that the thermal treatment technologies are an alternative destination to these wastes, once their filled volume are reduced and dangerous components are stabilized. Consequently, it can be related to new challenge on alternative energy resources due to combustion of these wastes is attractive in reason of their high calorific value. This study is focalized in the analysis of a pilot plant to process solid wastes (biomass) of footwear industries and using of its thermal capacity to generate electrical energy. The pilot unit is basically formed of one combined gasifier-combustor and one air pollution control system. The analysis of gasifier operation is fundamental to improve the process performance, so that evaluated here. To this task, the mathematical modeling of gasification system was developed. However it is well-known that practical data (geometric measures, identification of intermediary compounds, etc.) are oftentimes available on high or low detailed levels to satisfactory process simulation. In this sense, two mathematical models are presented: one rigorous model and one simplified model based on the level of details and input data. The rigorous model takes into account the chemical kinetics and the involved transfer phenomena; on the other hand the simplified model is limited to thermochemical equilibrium of the system. The models were implemented in an equation-based simulator of generic processes, EMSO. After validation with data from literature, the models were applied for simulation of actual operating conditions of pilot plant and sensitivity analyses regarding to operating parameters. Both models compare reasonably well with experimental system, inside of limitations of each approach. This makes possible to predict the ideal operating conditions in order to reach the maximum efficiency of the pilot plant.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-22T11:02:31Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 375434 bytes, checksum: 761a484fa5ed1e16ab25849f89c4a98e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-22T11:02:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 375434 bytes, checksum: 761a484fa5ed1e16ab25849f89c4a98e (MD5) Previous issue date: 2004-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O mamão é uma planta herbácea, de clima tropical, originária da bacia Amazônica superior, pertencente à família Caricaceae. O Brasil é o maior produtor de mamão, responsável por aproximadamente 40% da produção mundial. De acordo com o MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, PECUÁRIA E ABASTECIMENTO (2003), o tratamento dos frutos de mamão em água quente (48 ±1oC por 20 minutos) tem como objetivo combater as larvas de mosca-das- frutas e proteger os frutos contra as pragas e doenças mais comuns na colheita. Tendo em vista a importância do tratamento térmico na qualidade pós-colheita de frutos de mamão, este trabalho teve como objetivos: (a) projetar, construir e avaliar um equipamento para tratamento hidrotérmico em frutos de mamão, baseado em um fluxo hidráulico contínuo; (b) determinar a uniformidade de distribuição da temperatura no interior dos frutos de mamão, submetidos ao fluxo hidráulico contínuo; (c) comparar o método de tratamento hidrotérmico proposto com o método tradicional de banho-maria, submetendo-se os frutos armazenados a testes físicos (evolução da cor, índice de escaldadura, resistência da polpa a penetração e força máxima de compressão). Para tratar os frutos em banho- maria, utilizou-se um tanque isolado termicamente, onde a água foi aquecida através de uma resistência elétrica ligada a um termostato. O equipamento (fluxo hidráulico contínuo) foi uma adaptação de um duto metálico isolado termicamente ao mesmo tanque utilizado para o banho-maria. As distribuições de temperatura interna dos frutos e dos equipamentos foram obtidas utilizando-se termopares tipo “T”, ligados a um sistema de aquisição de dados. Após os frutos serem tratados nos equipamentos, foram armazenados a 10 ± 0,2 o C por 15 dias, em seguida foram armazenados a 22 ± 0,2 o C por seis dias, período em que foram feitas as avaliações dos parâmetros físicos relacionados à qualidade. A análise dos dados e a interpretação dos resultados obtidos na avaliação da qualidade dos frutos de mamão (variedade Golden), nas condições específicas do presente trabalho, permitiram concluir que: (1) o equipamento construído neste trabalho mostrou-se como um eficiente método alternativo para tratamento hidrotérmico em frutos de mamão. O uso do equipamento de fluxo hidráulico contínuo permitiu uma maior transferência de calor da água para o fruto de mamão proporcionando uma distribuição homogênea da temperatura no interior dos frutos; (2) os tratamentos hidrotérmicos com banho-maria e com fluxo hidráulico contínuo retardaram o processo de amarelecimento dos frutos quando comparados com os não tratados hidrotermicamente; (3) os tratamentos hidrotérmicos retardaram a perda de firmeza da polpa dos frutos nas profundidades estudadas; (4) a diferença entre os índices de cor da casca dos frutos submetidos aos diferentes tratamentos, não interferiu de maneira significativa na avaliação da força máxima de compressão. Portanto esse não constituiu em um bom parâmetro para indicar o comportamento mecânico (placas planas) de um fruto quando submetidos a diferentes tratamentos hidrotérmicos. / The papaya (Caricaceae family) is a tropical climate herbaceous plant from Amazonia. Brazil, the largest papaya producer, is responsible for approximately 40% of the world production. In agreement with the Ministry of the Agriculture, Livestock and Provisioning (2003), the main objectives of the papaya fruits treatment with hot water (48 ±1 oC for 20 minutes) is to combat the fruit fly larvae and to protect the fruits against pests and diseases more common at the harvest process. Due to the thermal treatment importance on the post-harvest quality of papaya fruits, this work had as objectives: (a) to propose, to built and to test an equipment for hydrothermal treatments on papaya fruits (continuous hydraulic flow); (b) to determine the uniformity of temperature distribution inside the fruits submitted to continuous hydraulic flow and (c) to compare the two methods of thermal treatment (immersion bath and continuous hydraulic flow) submitting the stored fruits to physical evaluations (color, scalding index, resistance of the pulp the penetration and maximum compression forces). The fruits were treated with hot water immersion bath using an insulated thermal tank with temperature control. The continuous hydraulic flow equipment was build using a thermal insulated metallic tube adapted to the same tank used for the immersion bath. The temperature distribution (internal in the equipment and inside the fruits) were obtained through thermocouples type " T" connected to a data acquisition system. After the hot water treatments, the fruits were stored in chambers at 10 o C ± 0,2 o C for 15 days, following a new storage at 22 o C ± 0,2 o C for six days. The physical parameters related to the fruit quality were evaluated during the last storage period of time. The data analysis and the results interpretation for the quality evaluation of the fruits of papaya (Golden variety), in the specific conditions of the present work, allowed the following conclusions: (1) the continuous hydraulic flow equipment built in this work is an efficient alternative method for papaya hot water treatment. The equipment permits a greater amount of heat to be transferred from the water to the fruit and a during the process it provide a homogeneous temperature distribution around the fruit; (2) the hydrothermal treatments (bath immersion and continuous hydraulic flow), as compared with the non treated hydrothermal, delayed the process that make the fruit peel more yellow; (3) the hydrothermal treatment delayed the firmness loss of the fruit pulp in the two depths investigated; (4) the color index of the fruit peel submitted to the different treatments was not significantly important for the maximum force compression evaluation (parallel plates). This parameter is not a good one to be related with the mechanical behavior of a fruit when submitted to different treatments hydrothermal. / Dissertação importada do Alexandria

O objetivo deste trabalho foi de otimizar o processo de fabricação da placa reforçadora de solo, fabricada pelo processo de injeção sob baixa pressão em liga de alumínio. Atualmente, a liga utilizada no processo é a SAE 305 (AA 413) e problemas de falha do componente em campo tem sido reportados pelos clientes. As peças estudadas referem-se às placas acessórias utilizadas para fornecer sustentação durante a entrada e saída de vaus por carros de combate do Exército Brasileiro, anteriormente adquiridas no mercado internacional e agora produzidas internamente. O estudo focou na alteração da composição química da liga, baseado na liga de alumínio da peça importada, tratamento de banho com modificação do silício, refino de grão e modificação no projeto do molde permanente. Adquiriu-se junto ao fornecedor a liga de Al9Si0,3Mg visando a fabricação das peças com tratamento térmico T6. Para obtenção das propriedades mecânicas foram realizados ensaios de tração, dureza Brinell e impacto. Para caracterização metalúrgica foram realizados ensaios metalográficos com auxílio de microscopia óptica. Verificou-se que a presença de magnésio na liga Al-Si exclusivamente com tratamento térmico T6, alterou o comportamento mecânico da peça melhorando seus resultados. O tratamento de banho com modificador de silício a base de sódio não produziu resultados significativos. Finalmente, realizou-se simulação do preenchimento da molde via software CAE Click2Cast, modo injeção de baixa pressão, para caracterização dos defeitos e sugestões de melhoria no sistema de alimentação. Deste trabalho, conclui-se que as melhores propriedades mecânicas de resistência a tração e dureza foram obtidas com a alteração da liga SAE 305 para a liga Al9Si0,3Mg com tratamento térmico T6 e que para atingir melhores resultados deve-se introduzir ao processo um novo molde permanente com refrigeração e alimentação adequada da peça. / The objective of this research was to optimize the manufacturing process of the reinforcing plate of soil, manufactured by the injection process under low pressure in Al-Si alloy. Currently, the alloy used in the process is SAE 305 (AA 413) and mechanical resistance problems, when used in the field, have been reported by customers. Currently, the alloy used in the process is SAE 305 (AA 413) and field component failure problems have been reported by customers. The studied pieces refer to the accessory plates used to provide support during the entry and exit of vats by tanks of the Brazilian Army, previously acquired in the international market and now produced internally. The study focused on the alteration of the chemical composition of the alloy, based on the aluminum alloy of the imported part, bath treatment with silicon modification, grain refining and modification in the permanent mold design. The Al9Si0.3Mg alloy was purchased from the supplier to manufacture the T6 heat treated parts. To obtain the mechanical properties tensile tests, Brinell hardness and impact were performed. For metallurgical characterization, metallographic tests were performed with the aid of light microscopy. It was verified that the presence of magnesium in the Al-Si alloy exclusively with T6 heat treatment, altered the mechanical behavior of the part improving its results. Bath treatment with sodium silicon modifier did not produce significant results. Finally, the mold filling simulation was carried out using CAE Click2Cast software, low pressure injection mode, to characterize the defects and suggestions for improvement in the feed system. From this work, it was concluded that the best mechanical properties of tensile strength and hardness were obtained with the change of the SAE 305 alloy to the Al9Si0.3Mg alloy with T6 thermal treatment and that to achieve better results a new permanent mold with cooling and proper feeding of the part.

Neste trabalho foram estudados filmes finos que contêm camadas antiferromagnéticas de óxidos naturais, i.e., NiO e CoO, e que apresentam exchange bias. Os estudos nos filmes de NiO envolveram implantação iônica com os __ons de Fe e de Co. Um conjunto de sistemas bicamadas compostos por NiO/Co foi implantado com íons de Fe e apresentou uma diminuição do campo de exchange bias e da coercividade em função do aumento da fluência de implantação. Íons de Co foram implantados em uma matriz de NiO com o intuito de formar nanopartículas ferromagnéticas em seu interior. Tratamentos térmicos foram realizados assim como caracterizações estruturais e magnéticas, nas quais verificou-se que as amostras apresentam histerese magnética e também que as nanopartículas formadas interagem entre si e as interações favorecem o estado desmagnetizado. Amostras de Co, que foram parcialmente oxidadas em ambiente controlado, apresentaram efeitos de treinamento. Medidas de magnetização e de magnetorresistência anisotrópica foram feitas e seus resultados foram simulados numericamente utilizando um modelo policristalino para o exchange bias. A boa concordância entre os dados experimentais e os resultados da simulação mostra que a reversão da magnetização é dominada por rotação coerente, e que modificações dos domínios que apresentam anisotropia rodável são responsáveis pelo treinamento. Um estudo sistemático da fluência da implantação de íons de O em filmes de Co foi feito, o qual demonstrou que o processo de reversão da magnetização é bastante sensível a fluência de implantação, assim como o efeito de treinamento. Os resultados indicam que tratamentos térmicos tornam o sistema mais estável, com efeito de treinamento reduzido e maior temperatura de bloqueio. / In the present work, thin lms which contain antiferromagnetic oxides, namely NiO and CoO, and present exchange bias, were studied. NiO lms were implanted with Fe and Co ions. One set of NiO/Co lms was implanted with Fe ions and a decrease in both exchange bias eld and coercivity was observed with increasing implantation uence. NiO lms were also implanted with Co ions to form ferromagnetic nanoparticles inside of them. After annealing, the samples exhibit magnetic hysteresis and the results suggest the formation of nanoparticles whose interactions promote a demagnetized state. Cobalt samples, which were partially oxidized in a controlled environment, presented training e ects. Magnetization and anisotropic magnetoresistance measurement data were reproduced via numerical simulations through a polycrystalline model for exchange bias. The good agreement between experiments and simulations suggests that the magnetization reversal process is dominated by a coherent rotation and that modi cations of the rotatable grains are responsible for the training. A systematic study of the in uence of O ion implantation in Co lms was performed. It was observed that the magnetization reversal process as well as the training e ect are implantation- uence dependent. The results indicate that magnetic annealing increases the samples' stability, reduces the training e ects and increases the system's blocking temperature.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2016-03-21T21:13:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação0180.pdf: 1791551 bytes, checksum: 7bb4200334bbe26a462dabc261bea3b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2017-05-03T15:30:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação0180.pdf: 1791551 bytes, checksum: 7bb4200334bbe26a462dabc261bea3b7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-03T15:30:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação0180.pdf: 1791551 bytes, checksum: 7bb4200334bbe26a462dabc261bea3b7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / CAPES / Falhas estruturais podem ocorrer por uma combinação dos efeitos das tensões de serviço e das tensões residuais. Estas são geradas após deformação plástica não uniforme causada por processos mecânicos, térmicos ou químicos. Neste trabalho investigaram-se os valores médios das tensões residuais de amostras de aço inoxidável duplex UNS S32304, submetidas a diferentes condições de tratamento térmico e processo de soldagem TIG, por técnica de difração de raios X. A partir dos valores de tensões médias construíram-se perfis de tensões residuais. Para isto, acompanhou-se o comportamento do plano 420 da austenita com radiação CuKα ( ̅ = 0,1542 nm) e o plano 211 da ferrita com radiação CrKα ( ̅ = 0,2291 nm). As amostras foram tratadas a 475, 600 e 750 °C por 8 horas em atmosfera ambiente e resfriadas em água do mar. Os resultados foram analisados pelo método do sen²ψ e indicam que as variações microestruturais e térmicas, relacionadas às diferentes condições experimentais, influenciam o valor médio das tensões residuais do material e consequentemente o perfil de tensões.

É crescente a preocupação com o desenvolvimento de materiais adequados a trabalharem interagindo com o corpo humano. Diversas pesquisas têm sido realizadas no desenvolvimento de biomateriais aplicáveis na odontologia, este empenho é justificável pelo grande número de intervenções cirúrgicas para extração de dentes realizadas em todo o mundo. Durante o processo de fabricação de reconstruções dentárias, que utilizam sistemas metalocerâmicos, é utilizado um tratamento térmico que tem a função de promover a adesão da porcelana ao metal. Entretanto, sabe-se que tratamentos térmicos podem alterar a microestrutura do material metálico, modificando suas propriedades. Este trabalho avaliou as modificações causadas em propriedades mecânicas e microestruturais da liga à base de níquel (FIT CAST-SB) utilizada para fins odontológicos, quando a mesma é submetida ao tratamento térmico para adesão da porcelana (denominado de queima). A liga foi inicialmente fundida através da técnica de centrifugação e cera perdida. Posteriormente, um grupo de amostras (grupo TT) foi submetido ao tratamento térmico de queima para adesão da porcelana e o outro grupo (grupo F), permaneceu apenas submetido ao processo de fundição. Os grupos F e TT foram submetidos a ensaio de tração. Nos grupos F e TT, e no material como recebido pelo fabricante (grupo CR), foram realizados ensaios de microdureza e caracterização microestrutural, esta ultima através da técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os grupos F e CR foram submetidos à análise química quantitativa (em um espectrômetro de emissão atômica) e semi-quantitativa por um sistema de Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) acoplado ao MEV, sendo que esta ultima técnica também foi aplicada ao grupo TT. A técnica de tratamento digital de imagem foi aplicada às micrografias dos grupos F e TT, para a determinação de possíveis modificações quantitativas nas fases presentes, antes e após o tratamento térmico. Todos os resultados dos ensaios foram submetidos ao teste de hipótese nula (H0), para a distribuição t de Student. Concluiu-se que, para as amostras testadas, o limite de resistência foi superior ao fornecido pelo fabricante, respectivamente 559,39 e 545,55 MPa para os grupos F e TT, contra 306 MPa do fabricante. Enquanto o limite de escoamento foi ligeiramente inferior, 218,71 e 240,58 MPa para os grupos F e TT, respectivamente, contra 258 MPa do fabricante. Os resultados de microdureza ficaram entorno de 70HV, superior aos 21HV fornecido pelo fabricante. Pode-se afirmar, com 95% de confiabilidade, que não houve variação nas propriedades mecânicas e na microestrutura (quantidades de fases presentes e tamanho) antes e após a queima para adesão da porcelana, para os corpos de prova testados. A microestrutura da liga, quando observada em MEV no modo elétrons retroespalhados (modo BSE), é formada por uma matriz de estrutura dendrítica e coloração cinza, uma segunda fase interdendrítica de coloração branca e aspecto rendilhado, e precipitados de coloração preta, apresentando também porosidades. / There is a growing concern with the development of suitable materials for interactive working with the human body. Many searchs have been carried in the development of biomaterials for odontology applications and this dedication is justifiable for the large number of surgical interventions for tooth extractions in the entire world. During the manufacturing process of dental reconstructions, which use metal-ceramic systems, a heat treatment is used to promote adhesion of the porcelain in the metal. However, it is known that heat treatment can change the metallic materials microstructure, changing their properties. This work evaluated the mechanical properties and microstructural changing of the nickel base alloy (FIT CAST-SB) used in odontology, when the alloy is submitted to the heat treatment for the porcelain adhesion (demented of firing). First the alloy was cast using the technical of centrifugation and lost-wax. After that, one samples group (TT group) was submitted for porcelain firing heat treatment and another group (F group), remained only cast. The F and TT groups were submitted to tensile test. The F and TT groups, and the material as received by the manufacturer (CR group), were submitted to microhardness test and microstructural characterization, this latter using scanning electron microscopic. The F and CR groups were submitted to quantitative chemical analysis (atomic emission spectroscopy) and semi-quantitative by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) in the MEV, and this last technique was applied to TT group too. The digital images process technique was applied to micrographics of F and TT groups, to determine the changes in the material phases before and after heat treatment. All results were submitted to the hypothesis test of Students t-distribution. For the samples tested, it was concluded that the tensile strength was higher then the manufacturer information, respectively 559,39 and 545,55 MPa for F and TT groups, against 306 MPa informed by the manufacturer. However, the yield point was slightly lower, 218,81 and 240,58 MPa for F and TT groups, respectively, against 258 informed by the manufacturer. The microhardness results were about 70HV, higher than 21HV informed by the manufacturer. It was concluded, with 95% of confiability, that there was no mechanical properties and microstructure (percent and size of the phases) changes, before and after porcelain firing, in the specimens used. The alloy microstructure, when observed by scanning electron microscopy (SEM) in backscattered electron mode (BSE mode) is formed by a matrix with dendritc structure and gray color, a second phase interdendritc with white color and lacy appearance, and black precipitates, and porosity are also found.

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-29Bitstream added on 2015-04-09T12:47:35Z : No. of bitstreams: 1 000810920_20150819.pdf: 80392 bytes, checksum: c99df9e85b641d6e98a86741a70d2b6d (MD5) Bitstreams deleted on 2015-08-20T11:58:39Z: 000810920_20150819.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T11:59:13Z : No. of bitstreams: 1 000810920.pdf: 856765 bytes, checksum: d9c71caae1e13e9625e89ab8f180f12d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O alho (Allium sativum) possui excelente valor nutricional, contendo em sua composição vitaminas do tipo A, B2, B6 e C, aminoácidos, enzimas, compostos biologicamente ativos e minerais como ferro, zinco, selênio e iodo. Seus diversos benefícios à saúde são geralmente atribuídos à presença de compostos organosulfurosos. O alho negro é produzido a partir do alho cru através da aplicação de tratamento térmico em temperatura e umidade relativa controlada, por longos períodos de tempo. A coloração negra do alho se deve à reação de Maillard e consequente formação de melanoidinas, produto da reação entre o açúcar e os aminoácidos presentes no alho fresco. Apesar de alguns autores reportarem que durante o processo de maturação a quantidade de antioxidantes é aumentada, a fabricação do alho negro se apresenta ainda muito empírica e estudos sobre seu processamento não estão bem esclarecidos na literatura. Diante disso, o objetivo do presente trabalho foi investigar o processamento do alho negro por envelhecimento ou maturação, avaliando a influência da temperatura e umidade relativa sobre sua qualidade nutricional e sensorial, com o intuito de selecionar as melhores condições operacionais. Para tanto, bulbos de alhos foram expostos a atmosferas com umidade relativa controlada por meio de soluções salinas saturadas de NaCl e KCl, em três níveis de temperatura (65 °C, 72,5 °C e 80 °C). Curvas de desidratação foram determinadas por pesagens periódicas das amostras. A equação de difusão foi capaz de representar bem a variação de umidade durante o envelhecimento do alho a 80 °C, enquanto que a 72,5 °C o modelo foi razoável e a 65 °C foi pouco eficiente. Constatou-se considerável dependência da difusividade com a temperatura, que variou de 2,4310-11 a 1,2710-10 m2s-1, entre as temperaturas de 65 e 80 °C, quando envelhecido em ambiente condicionado por solução saturada de NaCl, e de ... / Garlic (Allium sativum) has excellent nutritional value, due to its vitamins content like A, B2, B6 and C, amino acids, enzymes, biologically active compounds and minerals like iron, zinc, selenium and iodine. The various health benefits are generally attributed to organosulfur compounds. Black garlic is obtained from raw garlic submitted to thermal treatment at controlled temperature and relative humidity for long time periods. The black color of the garlic is due to the Maillard reaction and consequent melanoidins formation, as product of the reaction between sugar and amino acids present in fresh garlic. Although some authors have reported that during the maturation process the amount of antioxidants increases, the manufacturing of black garlic is still very empirical and studies about this processing have not been sufficiently clarified in the literature. Thus, the objective of this study was to investigate the processing of black garlic by aging or maturation, assessing the influence of temperature and relative humidity on the nutritional and sensory quality, in order to select the best operation conditions. For this purpose, garlic bulbs were exposed to atmospheres with controlled relative humidity by means of saturated salt solutions of NaCl and KCl, and three levels of temperatures (65 °C, 72.5 °C and 80 °C). Drying curves was determined by weighing the samples periodically. The diffusion equation adequately represented the moisture variation during the aging of garlic at 80 °C, whereas the 72.5 °C it was reasonable, and at 65 °C was less efficient. Occurred considerable temperature influence on diffusivity, which ranged from 2.4310-11 to 1.2710-10 m2/s, between the temperatures of 65 and 80 °C, when aged at ambient conditioned by saturated solution of NaCl, and the 1.5210-11 to 6.9210- 11 m2/s, between the same temperatures, with saturated solution of KCl. Influences of temperature, relative humidity and ...

Apresentamos mecanismos de formação e de degradação térmica de filmes fi- nos (espessura da ordem de 10 nm) de diferentes dielétricos sobre substrato de silício monocristalino. Tendo em vista a aplicação dessas estruturas em MOSFETs (transistores de efeito de campo metal-óxido-semicondutor), estudamos o consagrado óxido de silício (SiO2), os atuais substitutos oxinitretos de silício (SiOxNy) e o possível substituto futuro óxido de alumínio (Al2O3). Nossos resultados experimentais baseiam-se em técnicas preparativas de substituição isotópica e de caracterização física com feixes de íons (análise com reações nucleares) ou raios- X (espectroscopia de fotoelétrons). Observamos que: (a) átomos de silício não apresentam difusão de longo alcance (além de ~ 2 nm) durante o crescimento de SiO2 por oxidação térmica do silício em O2; (b) nitretação hipertérmica é capaz de produzir filmes finos de oxinitreto de silício com até dez vezes mais nitrogênio que o resultante do processamento térmico usual, sendo que esse nitrogênio tende a se acumular na interface SiOxNy/Si; e (c) átomos de oxigênio, alumínio e silício migram e promovem reações químicas durante o recozimento térmico de estruturas Al2O3/SiO2/Si em presença de O2. Desenvolvemos um modelo de difusão-reação que poderá vir a permitir o estabelecimento de condições ótimas de processamento térmico para filmes finos de Al2O3 sobre silício a serem empregados na fabricação de MOSFETs. / We present mechanisms of formation and thermal degradation of thin films (thickness about 10 nm) of different dielectrics on monocrystalline silicon substrate. Having in sight the application of such structures in MOSFETs (metal-oxidesemiconductor field effect transistors), we studied the standard silicon oxide (SiO2 ), its current substitutes silicon oxynitrides (SiO xNy) and the possible future substitute aluminum oxide (Al 203 ). The experimental results in this thesis are based on preparation techniques involving isotopic substitution and on physical characterization with ion beams (nuclear reaction analysis) or X-rays (photoelectron spectroscopy). We have observed that: (a) silicon atoms do not present long range diffusion (more than 2 nm) during the growth of SiO 2 by thermal oxidation of silicon in 02 ; (b) hyperthermal nitridation can yield silicon oxynitride thin films with up to ten times more nitrogen than the resulting from conventional thermal processing, and this nitrogen tends to accumulate at the SiO xNy/Si interface (c) oxygen, aluminum, and silicon atoms migrate and promote chemical reactions during thermal annealing of Al203/Si02/Si structures in the presence of 02 . A diffusion-reaction model was developed based on these results. In the future, this model may lead to optimal thermal processing conditions for Al 203 films on silicon to be used in MOSFET fabrication.

A indústria calçadista gera uma significativa quantidade de resíduos, sendo uma alternativa para destino destes o tratamento térmico, que reduz o volume e estabiliza componentes perigosos. Por conseguinte, isto vai ao encontro dos novos desafios na busca de fontes de energias alternativas pelo fato da combustão destes resíduos ser bastante convidativa em função do seu alto poder calorífico. Este estudo está focado na análise de uma planta piloto para o processamento de resíduos sólidos da indústria calçadista (biomassa) e posterior aproveitamento térmico na geração de energia elétrica. A planta é constituída basicamente de um sistema de gaseificação e combustão combinadas e um sistema de controle de poluição do ar. O detalhamento do comportamento do gaseificador é fundamental para a maximização da eficiência do processo, sendo assim, abordado neste estudo. Para análise do gaseificador, foi desenvolvida a sua modelagem matemática. Entretanto, sabe-se da indisponibilidade, muitas vezes, do maior ou menor detalhamento de dados experimentais (geometria do sistema, identificação de espécies intermediárias, etc.) para a simulação numérica satisfatória do processo. Neste sentido, são apresentados neste trabalho, dois modelos matemáticos: um modelo rigoroso e um modelo simplificado, com diferentes abordagens e detalhamento de dados a serem informados. O modelo rigoroso considera a cinética química e os fenômenos de transferência envolvidos; já o modelo simplificado, limita-se a um modelo de equilíbrio químico e termodinâmico do sistema. Os modelos foram implementados no simulador de processos genéricos baseado em equações, EMSO. Depois de validados com dados de literatura, os modelos foram aplicados para simulações de condições reais de operação da planta e análise de sensibilidade frente a parâmetros de operação. Ambos modelos conseguiram representar razoavelmente bem o sistema experimental, dentro das limitações de cada abordagem, o que foi possível identificar condições teóricos ideais para operação a fim de se conseguir a máxima eficiência da planta. / The footwear industries generate an expressive amount of solid wastes. So that the thermal treatment technologies are an alternative destination to these wastes, once their filled volume are reduced and dangerous components are stabilized. Consequently, it can be related to new challenge on alternative energy resources due to combustion of these wastes is attractive in reason of their high calorific value. This study is focalized in the analysis of a pilot plant to process solid wastes (biomass) of footwear industries and using of its thermal capacity to generate electrical energy. The pilot unit is basically formed of one combined gasifier-combustor and one air pollution control system. The analysis of gasifier operation is fundamental to improve the process performance, so that evaluated here. To this task, the mathematical modeling of gasification system was developed. However it is well-known that practical data (geometric measures, identification of intermediary compounds, etc.) are oftentimes available on high or low detailed levels to satisfactory process simulation. In this sense, two mathematical models are presented: one rigorous model and one simplified model based on the level of details and input data. The rigorous model takes into account the chemical kinetics and the involved transfer phenomena; on the other hand the simplified model is limited to thermochemical equilibrium of the system. The models were implemented in an equation-based simulator of generic processes, EMSO. After validation with data from literature, the models were applied for simulation of actual operating conditions of pilot plant and sensitivity analyses regarding to operating parameters. Both models compare reasonably well with experimental system, inside of limitations of each approach. This makes possible to predict the ideal operating conditions in order to reach the maximum efficiency of the pilot plant.

Esse trabalho estuda a estabilidade térmica e o transporte atômico em filmes dielétricos de HfSiO e HfSiON depositados por sputtering reativo sobre c-Si. Esses materiais possuem alta constante dielétrica (high- ) e são candidatos a substituir o óxido de silício como dielétrico de porta em dispositivos do tipo transistor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor (MOSFETs). Esses filmes foram submetidos a diferentes seqüências de tratamentos térmicos em atmosferas inerte e de O2, e foram caracterizados através de análises de feixe de íons e espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios-X (XPS). Nesse estudo foi observado que a incorporação de oxigênio se dá através da troca com N ou O previamente existente nos filmes. Em filmes de aproximadamente 50 nm de espessura foi observado que a presença do N limita a difusão de oxigênio de forma que a frente de incorporação avança em direção ao interior do filme com o aumento do tempo de tratamento, enquanto nos filmes de HfSiO/Si o oxigênio é incorporado ao longo de todo o filme, mesmo para o tempo mais curto de tratamento. Diferentemente de outros materiais high- estudados, não foi possível observar migração de Si do substrato em direção a superfície dos filmes de HfSiON/Si com aproximadamente 2,5 nm de espessura. Os resultados obtidos nesse trabalho mostram que filmes de HfSiON/Si são mais estáveis termicamente quando comparados com outros filmes dielétricos depositados sobre Si anteriormente estudados, mas antes que ele se torne o dielético de porta é ainda necessário que se controle a difusão de N em direção ao substrato como observado nesse trabalho.