Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-10-08Bitstream added on 2014-12-02T11:21:22Z : No. of bitstreams: 1 000793434.pdf: 2165080 bytes, checksum: 7892c0c8724dc483d7ff334b62d34e3e (MD5) / O presente trabalho teve como objetivo a síntese e a caracterização de diferentes tipos de famílias zeolíticas e a avaliação do uso como agentes hemostáticos coagulantes. Foram sintetizadas três classes de zeólitas: faujasita (FAU), gismondina (GIS) e mordenita (MOR) em sua forma sódica, e estas zeólitas foram convertidas para as formas Ca2+ pelo processo de troca iônica. Após a caracterização desses materiais, foram avaliados seus potenciais como agentes hemostáticos coagulantes, tanto em sua forma sódica como a forma Ca2+, com testes in vitro utilizando a tromboelastografia. Para que se obtivesse dados comparativos, foi utilizado nos testes um agente hemostático já conhecido, o Caolin. Os resultados mostraram que os seis materiais zeolíticos sintetizados agiram como agente hemostático coagulante diminuindo consideravelmente o tempo de coagulação e aumentando a taxa de geração de trombina. Entretanto, a zeólita GIS/Ca2+ exibiu maior eficácia nos parâmetros gerais como taxa de geração do coágulo (K), taxa de geração de trombina (α) e propriedade elástica da fibrina (AM), enquanto que a MOR/Ca2+ exibiu resultados menos eficazes nos parâmetros gerais de coagulação, demostrando que sua estrutura é de difícil acesso ao Ca2+ durante o processo de troca iônica, interferindo no processo de coagulação / The main goals of this research work were the synthesis and characterization of different types of zeolites and evaluation of their use as hemostatic agents. Initially, three differents zeolites were synthesized: faujasite (FAU), gismondine (GIS) and mordenite (MOR). The three zeolites were first prepared in their sodium form and thereafter they were submitted to an ion exchange process in order to the replace extra-framework Ca2+. After characterization these materials, were assessed in their potential as hemostatic agents, both the sodium as weel as the calcium forms, in vitro tests using thromboelastography. In order obtain comparative data was used in testing agent hemostatic already know, the Kaolin. The resultds showed that all six zeolites materials have successfully as a agent hemostatic reducing the coagulation time and increasing the rate of clot thrombin generation. Altrought, zeolite GIS/Ca2+ to be more efficient in general parameters such as rate of generation (K), thrombin generation rates (α) and elastic property of fibrin (AM), while the results showed MOR/Ca2+ less efficient in the general parameters of coagulation, showing that its structure is difficult acess to Ca2+ in the ion exchange process

Orientador: Leandro Martins / Banca: Sidney José Lima Ribeiro / Banca: Dilson Cardoso / Banca: Heloise de Oliveira Pastore / Banca: Carla Eponina Hori / Resumo: O aumento da produção do biodiesel tem levado à formação de grandes quantidades de glicerol, o qual pode ser convertido em compostos de interesse petroquímico, como o ácido acrílico. A primeira parte consiste no estudo do comportamento de catalisadores bifuncionais V2O5/MFI com propriedades ácidas e oxidantes aplicados na desidratação oxidativa do glicerol em fase gasosa. Um dos principais produtos da reação foi o ácido acrílico (17%), produzido pela desidratação do glicerol à acroleína sítio ácido e sua subsequente oxidação em um sítio redox. A comparação da impregnação por via úmida com sulfato de vanadila (VOSO4) e metavanadato de amónio (NH4VO3) mostrou que a impregnação com VOSO4 forneceu o melhor desempenho para a conversão do glicerol e seletividade para o ácido acrílico. Medidas de XPS dos catalisadores frescos e usados auxiliaram a elucidação da dinâmica dos ciclos redox de óxido de vanádio durante a oxidação de acroleína. A presença de vanádio na zeólita aumentou a estabilidade do catalisador devido à capacidade multifuncional das espécies de óxido de vanádio para converter a acroleína e ácido acrílico e como catalisador para a oxidação dos produtos coqueificados da reação. Análises qualitativas e quantitativas do coque depositado nos catalisadores usados foram realizadas utilizando RMN de 13C e termogravimetria. A segunda parte está relacionada com a zeólita ZSM-5 (estrutura MFI, Si/Al = 40) tratada utilizando NaOH e ou ácido oxálico, ou HCI visando a obtenção de m... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The i ncreased production of biodiesel has led to the formation of large amounts of glycerol, which can be converted into compou nds of petrochemical interest, such as acrylic acid . The first part consists in the study of catalytic behavior of bifunctional V 2 O 5 /MFI catalysts with acid and oxidizing properties investigated for the gas - phase oxidehydration of glycerol. One of the main reaction products was acrylic acid, produced by dehydration of glycerol to acrolein at an acidic site and subsequent oxidation at a redox site. Comparison of wet impregnation with vanadyl sulfate (VOSO 4 ) and ammonium metavanadate (NH 4 VO 3 ) showed that VOSO 4 impregnation provided the best performance for the conversion of glycerol and sel ectivity towards acrylic acid (17%) . XPS measurements of the fresh and spent catalysts enabled elucidation of the dynamic redox cycles of vanadium oxide during oxidation of acrolein. The presence of vanadium in the zeolite improved the catalyst lifetime, because of the multifunctional ability of the vanadium oxide species to convert acrolei n to acrylic acid and act as catalyst for the oxidation of coked glycerol products. Qua litative and quantitative analyses of the coke deposited in the spent catalysts were performed using 13 C NMR and thermogravimetry, respectively. The second chapter is related to ZSM - 5 zeolite (MFI structure, Si/Al = 40) treated using NaOH and either oxalic acid or HCl to obtain hierarchical materials with different characteristics, followed by impregnation with vanadium oxides (V 2 O 5 ) to generate redox - active sites. The impact of the multiple treatments on the efficiency and stability of the catalysts in the conversion of glycerol to acrolein and acrylic acid (25%) was investigated and correlated with catalyst porosity, acidity, and chemical composition. The studies showed that the catalytic performance of the materials... / Doutor

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCMNY.pdf: 710081 bytes, checksum: fbe94dd917c5d0c7f3f677fca8952e8e (MD5) Previous issue date: 2003-08-06 / Universidade Federal de Sao Carlos / The isomerization of linear alcanes has arised great interest in the industry of refining of oil with the intention to transform n-paraffins (particularly with 6 and 7 carbon atoms), in iso-paraffins, since these last ones possess high index of octane number, thus improving the efficiency of the automotives engines. The great part of literature works involves the job of bifunctional catalysts that possess acid sites and hydrogenants/deshydrogenants sites. Most of the studies with the bimetallic catalysts was carried through the constant mass, what it can take the maken a mistake interpretations, in function of that, in the case of the pair Pt-Ni, the atomic weight of both metals is very different (195,09 versus 58,71). Thus being, the objective of this work is to verify the influence of the Pt in the reduction and the properties of catalysts formed for Ni+2 supported in zeolite HUSY comparing, however, catalysts that contain a constant atomic metal. In this work, catalysts monometallic bifunctional had been prepared using supported Ni or Pt in zeolite HUSY, and bimetallic contend different ratios of Ni- Pt. The addition of metals in the solid were carried through competitive ion exchange, using solutions of [Ni(NH3)6]Cl2 and [Pt(NH3)4]Cl2. Three series of catalysts had been prepared: first with the total amount of atoms of 30.10-6 atg Me/gcat, second with 130.10-6 atg Me/gcat and third with 180.10-6 atg Me/gcat. The catalysts had been characterized by RTP (reduction the temperature programmed) and submitted to the catalytic evaluation in the isomerization of the n-hexane 250°C and 1 atm in an atmosphere contend a ratio H2/C6 = 9. In the RTP results, a larger reducibility of cations Ni+2 was verified when in presence of Pt, evidenced for the displacement of the peak of reduction in the monometallic catalysts front to the bimetallic. It is possible to observed also, that it has a reduction of the temperatures of reduction with the increase of Pt, indicating a lesser interaction of this metal with the support. In the isomerization reaction, a fast deactivation for the catalysts was observed only contends Ni. The bimetallic catalysts, when compared with the catalysts of Ni, they present a lower deactivation and a great final activity during 6 h reaction. The catalysts which have only Pt, compared to those catalysts which have only Ni, presented greater activity and minimal deactivation. Comparing the bimetallic catalysts with the monometallic, it was observed that catalytic bimetallic with more of 70% of Ni (9.10-6 atg of Ni) they are more active than the monometallic ones (only Pt or Ni). Evaluating it activity in function of the content of Pt, it is observed a maximum for lower content of Pt. Above of this content, an addition of Pt leads to the reduction of the initial catalytic activity. / A isomerização de alcanos lineares tem despertado grande interesse na indústria de refino de petróleo com o propósito de transformar as n-parafinas (particularmente as com 6 e 7 átomos de carbono), em iso-parafinas, visto que estas últimas possuem alto índice de octanagem, melhorando assim a eficiência dos motores automotivos. A maioria dos trabalhos encontrados na literatura envolvem o emprego de catalisadores bifuncionais, que possuem sítios ácidos e sítios hidrogenantes/desidrogenantes. A maior parte dos estudos com os catalisadores bimetálicos foi realizado a teor mássico constante, o que pode levar a interpretações equivocadas, em função de que, no caso do par Pt-Ni, massa molar de ambos metais é muito diferente (195,09 versus 58,71, respectivamente). Assim sendo, o objetivo deste trabalho é verificar a influência da Pt na redução e nas propriedades de catalisadores formados por Ni+2 suportados na zeólita HUSY comparando, no entanto, catalisadores que contenham um teor atômico constante de metais. Nesse trabalho foram preparados catalisadores bifuncionais monometálicos usando Ni ou Pt suportados na zeólita HUSY, e bimetálicos contendo diferentes proporções de Ni-Pt. A adição dos metais no sólido foi realizada por troca iônica competitiva, utilizando soluções de [Ni(NH3)6]Cl2 e [Pt(NH3)4]Cl2. Três séries de catalisadores foram preparadas: a primeira com a quantidade total de átomos de 30.10-6 atg Me/gcat, a segunda com 130.10-6 atg Me/gcat e a terceira com 180.10-6 atg Me/gcat. Os catalisadores foram caracterizados por RTP (redução a temperatura programada) e submetidos à avaliação catalítica na isomerização do n-hexano a 250°C e 1 atm utilizando uma relação molar H2/C6 = 9. Nos resultados de RTP, verificou-se uma maior redutibilidade dos cátions Ni+2 quando este está na presença da Pt, evidenciado pelo deslocamento do pico de redução nos catalisadores monometálicos frente aos bimetálicos. É possível observar, também, que há uma diminuição das temperaturas de redução com o aumento de Pt, indicando uma menor interação desse metal com o suporte. Na reação de isomerização, observou-se uma rápida desativação para os catalisadores contendo somente Ni. Os catalisadores bimetálicos, quando comparados com os catalisadores de Ni, apresentam uma menor desativação e uma maior atividade final durante 6 h de reação. Os catalisadores contendo somente Pt, comparados aos catalisadores contendo somente Ni, apresentam maior atividade e desativação mínima. Comparando-se os catalisadores bimetálicos com os monometálicos, observou-se que catalisadores bimetálicos com mais do que 70% de Ni (9x10-6 atg de Ni) são mais ativos que os monometálicos (somente Pt ou Ni). Avaliando-se a atividade em função do teor de Pt, observa-se que a atividade passa por um máximo com aproximadamente 40% de Pt. Acima deste teor, um acréscimo de Pt leva à diminuição da atividade catalítica inicial.

Orientador: José Geraldo Nery / Banca: Eleni Gomes / Banca: Adriano Aguiar Mendes / Resumo: A busca por fontes alternativas de energia e/ou a valorização das existentes (principalmente de caráter "limpo") é tema amplamente discutido nos setores científicos e industriais, com ênfase aos processos catalíticos envolvidos na conversão de biomassa a biocombustíveis e/ou outros produtos de interesse de diversos setores industriais, e foi a base motivacional deste trabalho. O principal objetivo do presente trabalho foi a obtenção de biocatalisadores heterogêneos a partir da imobilização de lipases em nanozeólita faujasita (FAU) após troca iônica com o metal de transição Ni2+, e o uso dos complexos nanozeólita-enzima em reações de transesterificação do óleo de Microalgas em ésteres etílicos (FAEEs). Inicialmente, foi sintetizada a nanozeólita FAU (NaX-Na+ ), seguida da sua troca iônica com soluções de sulfato de níquel (0,5M) encubadas a 80°C por 3 dias (3D), formando o material denominado NaX-Ni2+(0,5M-3D). Os materiais obtidos tiveram suas estruturas cristalográficas confirmadas por Difração de Raios X (DRX). Após os experimentos de troca-iônica, os materiais foram utilizados para imobilização das lipases fungicas de T. lanuginosus (TLL), R. miehei (RML), C. rugosa (CRL) e de C. antarctica B (CALB), e foram denominados NaXNi2+(0,5M-3D)-TLL,Ni2+(0,5M-3D)-RML, Ni2+(0,5M-3D)-CRL e Ni2+(0,5M-3D)-CALB respectivamente. As atividades lipolíticas desses complexos foram determinadas a partir da hidrólise de azeite de oliva emulsificado, sendo encontrados os valores de 850, 550, 425 e 50 U/g respectivamente. Objetivando-se a otimização da produção de ésteres etílicos, os complexos foram aplicados em reações de transesterificação do óleo de microalgas em várias condições experimentais. O uso de 5% m/m (massa de catalisador/massa óleo) do complexo com TLL apresentou conversão de 85% de ésteres etílicos (12h/35°C) após adição... / Abstract: The attempt to find new sources of energy and/or the valorization of the existent (mainly those of "clean" sources) is an issue widely discussed at the scientific and industrial sectors, with emphasis to the catalytic processes involved in biomass conversion to biofuels and/or others products of industrial interest, motivated this work. The main goal of this work was the synthesis of heterogeneous biocatalysts by immobilization of several lipases onto nano sized faujasite zeolite (FAU) after transition metal Ni2+ ion exchange. These biocatalysts were used in the microalgae oil transesterification to fatty acid ethyl esters (FAEEs). At first, the nano sized zeolite FAU was synthetized (NaX-Na+ ), then the product was ion exchanged with nickel sulfate solution (0,5M) incubated under 80°C for 3 days (3D), yielding the denominated NaXNi2+(0,5M-3D) support. The obtained materials had their crystallographic structures confirmed by X-Ray Diffraction. After the ion exchange experiments, the materials were used to the fungal lipases from T. lanuginosus (TLL), R. miehei (RML), C. rugosa (CRL) and C. antarctica B (CALB) immobilization, and the complexes denominated NaX-Ni2+(0,5M-3D)- TLL,Ni2+(0,5M-3D)-RML, Ni2+(0,5M-3D)-CRL and Ni2+(0,5M-3D)-CALB respectively. The complexes' activities were measured by the emulsified olive oil hydrolysis, its activities values being 850, 550, 425 e 50 U/g respectively. Aiming the FAEEs yielding optimization, the complexes were applied in the microalgae oil transesterification under several experimental conditions. Using 5% w/w (weight of catalyst/weight of oil) of the TLL's complex 85% of FAEEs yield was achieved(12h/35°C) after one step ethanol addition in 1:4 molar ratio (oil:alcohol), while the RML's complex yielded 52% (12h/45°C) after step-wise alcohol addition (every each 2 hours, total of 4 steps), and the assays conditions for these ... / Mestre

Orientador: José Geraldo Nery / Banca: Claudia Regina Bonini Domingos / Banca: Moacir Fernandes Godoy / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo a síntese e a caracterização de diferentes tipos de famílias zeolíticas e a avaliação do uso como agentes hemostáticos coagulantes. Foram sintetizadas três classes de zeólitas: faujasita (FAU), gismondina (GIS) e mordenita (MOR) em sua forma sódica, e estas zeólitas foram convertidas para as formas Ca2+ pelo processo de troca iônica. Após a caracterização desses materiais, foram avaliados seus potenciais como agentes hemostáticos coagulantes, tanto em sua forma sódica como a forma Ca2+, com testes in vitro utilizando a tromboelastografia. Para que se obtivesse dados comparativos, foi utilizado nos testes um agente hemostático já conhecido, o Caolin. Os resultados mostraram que os seis materiais zeolíticos sintetizados agiram como agente hemostático coagulante diminuindo consideravelmente o tempo de coagulação e aumentando a taxa de geração de trombina. Entretanto, a zeólita GIS/Ca2+ exibiu maior eficácia nos parâmetros gerais como taxa de geração do coágulo (K), taxa de geração de trombina (α) e propriedade elástica da fibrina (AM), enquanto que a MOR/Ca2+ exibiu resultados menos eficazes nos parâmetros gerais de coagulação, demostrando que sua estrutura é de difícil acesso ao Ca2+ durante o processo de troca iônica, interferindo no processo de coagulação / Abstract: The main goals of this research work were the synthesis and characterization of different types of zeolites and evaluation of their use as hemostatic agents. Initially, three differents zeolites were synthesized: faujasite (FAU), gismondine (GIS) and mordenite (MOR). The three zeolites were first prepared in their sodium form and thereafter they were submitted to an ion exchange process in order to the replace extra-framework Ca2+. After characterization these materials, were assessed in their potential as hemostatic agents, both the sodium as weel as the calcium forms, in vitro tests using thromboelastography. In order obtain comparative data was used in testing agent hemostatic already know, the Kaolin. The resultds showed that all six zeolites materials have successfully as a agent hemostatic reducing the coagulation time and increasing the rate of clot thrombin generation. Altrought, zeolite GIS/Ca2+ to be more efficient in general parameters such as rate of generation (K), thrombin generation rates (α) and elastic property of fibrin (AM), while the results showed MOR/Ca2+ less efficient in the general parameters of coagulation, showing that its structure is difficult acess to Ca2+ in the ion exchange process / Mestre

As zeólitas são amplamente utilizadas pela indústria em diferentes processos. Nos processos relacionados à conversão térmica do carvão, as zeólitas encontram aplicação, por exemplo, como suporte de catalisadores para a Síntese de Fischer-Tropsch, ou mesmo como adsorventes de efluentes líquidos ou de gases poluentes. No entanto, a microporosidade da zeólita limita a difusão dos produtos e dos reagentes ocasionando um transporte de massa lento e um longo tempo de residência, aumentando a possibilidade de reações secundárias, formação de coque e desativação do catalisador. Uma das maneiras de superar essas limitações é a introdução de um sistema secundário de poros, através da reestruturação da rede cristalina com modeladores de estruturas ou ataques químicos básicos e ácidos nas zeólitas de modo a formar materiais hierárquicos ou mesoporosos. Neste trabalho, foram investigadas três rotas para promover a mesoporosidade em zeólitas do tipo Y. Primeiramente foi realizada a síntese da zeólita hierárquica através da modificação com líquidos iônicos. O segundo método empregado foi o processo de dessilicação, utilizando hidróxido de sódio como base e, por último, a desaluminação com ácido oxálico. As zeólitas mesoporosas foram caracterizadas através de análises de área específica (BET), distribuição de tamanho de poros (BJH), difração de raios X (DRX) e redução à temperatura programada (TPR-H2). Dentre os métodos adotados, os resultados para DRX e BET mostraram que o tratamento de dessilicação destruiu a cristalinidade da zeólita, acarretando no abandono dessa rota de investigação. A síntese com líquido iônico se mostrou eficiente para a formação de mesoporos e, conforme a distribuição de tamanho de poros, seu sistema apresentou-se ordenado de maneira hierarquizada. A desaluminação não danificou a estrutura da zeólita, porém foi obtido um aumento pouco expressivo em seu número de mesoporos. A reação de esterificação foi utilizada, como modelo, para avaliar o efeito dos mesoporos sobre a atividade catalítica da reação. A reação de esterificação ocorreu a 70°C por 1 h, utilizando ácido acético e álcoois com diferentes tamanhos de moléculas. Em comparação à zeólita de partida (CBV720 - Zeolyst), a criação da mesoporosidade na zeólita através dos líquidos iônicos resultou em um aumentou na conversão de ácido acético para os álcoois etílico (em 17,65%), isopropílico (em 8,42%) e isobutílico (em 2%). Para a zeólita mesoporosa sintetizada por desaluminação, houve um acréscimo de 10,93% e 2,11% na conversão para os álcoois etílico e isopropílico, respectivamente. Os resultados mostraram que a presença de mesoporosidade influenciou positivamente o desempenho das zeólitas Y na reação modelo de esterificação, mostrando-se um excelente mecanismo a ser aplicado para facilitar o transporte de massa nos poros da zeólita, especialmente para a síntese feita com o emprego de líquidos iônicos. / Zeolites are widely used by industry in different processes. In processes related to the thermal conversion of coal, the zeolites find application, for example, as catalyst support for the Fischer-Tropsch Synthesis, or even as adsorbents of liquid effluents or pollutant gases. However, the small pore diameter of the zeolite limits the diffusion of the products and the reactants causing slow mass transport and a long residence time that increase the possibility of secondary reactions, coke formation and catalyst deactivation. One of the ways to overcome these limitations is the introduction of a secondary pore system by restructuring the crystal lattice with structural modellers or basic chemical and acidic attacks on zeolites to form hierarchical or mesoporous materials. In this work, three routes were investigated to promote mesoporosity in Y type zeolites. First, the hierarchical zeolite was synthesized through the modification with ionic liquids. The second method used was the desilication process, using sodium hydroxide as the base and, finally, the desalumination method with oxalic acid. The mesoporous zeolites were characterized by specific surface area analysis (BET), pore size distribution (BJH), X-ray diffraction (XRD) and temperature programmed reduction (TPR-H2). Among the methods adopted, the results for XRD and BET showed that the desilication treatment destroyed the crystallinity of the zeolite, leading to the abandonment of this research route. The synthesis with ionic liquid was efficient for the formation of mesopores and, according to the pore size distribution, its system was hierarchically ordered. The desalumination did not damage the zeolite structure, but a small increase in its number of mesopores was noted. The esterification reaction was used to evaluate the effect of mesopores on the catalytic activityof the reaction. The esterification reaction occurred at 70°C for 1 h using acetic acid and alcohols with different sizes of molecules. Compared to the starting zeolite (CBV720 - Zeolyst), the creation of mesoporosity in the zeolite through the ionic liquids resulted in an increase in the conversion of acetic acid for the reaction conducted with ethyl (17.65%), isopropyl (8.42%) and isobutyl alcohols (2%). For the mesoporous zeolite synthesized by desalumination, there was an increase of 10.93% and 2.11% in the conversion to the ethyl and isopropyl alcohols, respectively. The results showed that the presence of mesoporosity positively influenced the performance of the zeolites Y in the esterification model reaction, showing an excellent mechanism to be applied to facilitate the mass transport in the zeolite pores, especially for the synthesis made with the use of ionic liquids.

Orientador: Meuris Gurgel Carlos da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T04:27:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Medeiros_SandraHelenaWestrupp_D.pdf: 9009596 bytes, checksum: 96004c2e3a92659cdd8d20997922e34c (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Dentre os diversos poluentes atmosféricos o dióxido de enxofre, S02, tem recebido atenção especial dos órgãos públicos governamentais mundiais devido à severidade de seus efeitos quer seja sobre as pessoas, os animais ou sobre a vegetação. Essa crescente preocupação tem levados os pesquisadores a buscar métodos mais eficientes de controle e emissão deste gás. Dentre os principais métodos, a separação de S02 de correntes gasosas através da utilização do processo de adsorção tem apresentado bom potencial de aplicação. Neste trabalho, zeólita com alta razão SiO_ Ah03 foi utilizada como adsorvente no processo de remoção do S02 de uma corrente gasosa, tendo o ar como gás de arraste. Trata­se da silicalita, uma zeólita pertencente ao grupo pentasil, com estrutura do tipo MFI. O emprego desta peneira molecular deve-se basicamente a dois aspectos principais: primeiro, a sua característica hidrofóbica, uma vez que a presença de água atua como um forte competidor dos sítios ativos da maioria dos aluminosilicatos, geralmente hidrofilicos, e o segundo, à possibilidade de se trabalhar a baixas temperaturas. O processo de adsorção de S02 foi realizado em um sistema experimental de leito fluidizado, empregando-se para a análise da eficiência de adsorção do S02 o método acidimétrico, ou método do peróxido de hidrogênio.Os experimentos foram conduzidos através da técnica de Planejamento Fatorial Completo de Dois Níveis, através do qual pode-se determinar as condições de operação mais adequadas a serem empregadas, no caso inventário de massa de adsorvente igual a 16g e concentração inicial de S02 na corrente de alimentação igual a 2400ppm. Dos resultados experimentais levantados pode-se construir curvas de ruptura ou de 'breakthrough', as quais forneceram os valores das capacidades de adsorção e de equilíbrio do processo. A isoterma de adsorção obtida foi bem ajustada pela equação de Freundlich e o cálculo das resistências a transferência de massa mostrou que a resistência à difusão no macroporo é dominante / Abstract: Among several atmospheric pollutants sulphur dioxide, SOz, has been receiving special attention by world government public agencies due to the severity of its effects on the people, animaIs and vegetation. That growing concem has been taking the researchers to look for more efficient methods of emission control of this gas. Among those methods, the separation of SOz ITom gaseous currents through the use of the process of adsorption has been presenting good application. In this work, zeolite with high SiOz/ AbO3 ratio was used as adsorbent in the process of SOz removal ITom a gaseous stream, being air the inert carrier. This zeolite is named silicalite, a MFI structure of the pentasil group. The employment of this molecular sieve is due basically to two main aspects: first, its hydrophobic characteristic, once the presence of water acts as a strong competitor of the active sites of most of the aluminosilicates, usually hydrophilics, and second, to the possibility of working at low temperatures. The adsorption process of SOz was done in an experimental system of fluidized bed, and the efficiency of SOz adsorption was detemined by the acidimetric method, or hydrogen peroxide method. The experiments were conducted by the technique of Complete Factorial Planning of Two Levels, that permitted to determine the more appropriate operation conditions to this case, wich were the inventory of adsorbent as 16g and the initial concentration of SOz as 2400ppm. With the experimental results obtained, breakthrough curves were plotted, which supplied the capacities of adsorption process. The isotherm obtained had a good agreement by the Freundlich equation and the values of the mass transfer resistance coefficients showed that the resistance to the diffusion in the macroporo was dominant / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Antonio Carlos Luz Lisboa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T07:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_GiseledeSouza_M.pdf: 3224374 bytes, checksum: 5a827eb875ee4426d3974a21ead44074 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: As zeólitas são materiais cristalinos porosos encontrados sob forma natural ou sintética com alto poder adsorvente. O estudo deste material como adsorvente industrial foi iniciado em meados dos anos 50. O campo de aplicações das zeólitas é vasto. Podemos citar seu uso como adsorventes para purificação de gases e líquidos, como catalisadores para refino de petróleo e na síntese de produtos orgânicos. O objetivo deste trabalho consiste da caracterização e simulação do processo de adsorção de nitrogênio de uma zeólita. Análises físicas e químicas foram feitas para a caracterização deste material. Pode-se concluir que a zeólita sob a forma de grãos é higroscópica, similar ao tipo faujasita e possui uma grande área superficial 593 m2 g-1. A partir desta última análise (BET), o modelo sofreu uma adaptação para Langmuir para simular o processo de adsorção de nitrogênio pela zeólita. A simulação de uma unidade de separação de gases (nitrogênio e oxigênio) a partir do ar foi realizada através do processo PSA (pressure-swing adsorption) com o auxílio do software MATLAB. Esse processo consiste da adsorção seletiva de gases por meio dos poros do sólido. O programa mostrou que o processo de adsorção de nitrogênio é rápido com duração de segundos devido à afinidade do gás pelo material e ao tipo de processo envolvido. / Abstract: Zeolites are crystalline porous materials found naturally or synthetically manufactured with high adsorbent power. The study of this material as an industrial adsorbent began in the mid 50's. The fields of zeolite application are rather wide. Zeolites have been used as adsorbents for purification of gases and liquids, as catalysts for petroleum refinig and for synthesis of organic products. The objective of this work was to characterize a sample of zeolite X and to simulate a nitrogen adsorption pilot unit. Physical and chemical analyses were made for the characterization of this material. Its possible to conclude with characterization data that zeolite is higroscopic, similar to faujasite type, and large superficial area 593 m2 g-1. With this last analysis (BET), the model was adapted to langmuir in order to simulate the nitrogen adsorption process onto zeolite. The simulation of a gas separation unity (nitrogen and oxygen) from air was realized through PSA process (pressure-swing adsorption) using the MATLAB software. This process consists selective adsorption of gases through the porous of solid. The program showed that nitrogem adsorption process is fast with seconds of duration due to afinity of the gas for zeolite and the kind of the process involved. / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Leila Peres / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-02T04:54:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_TicianaDeniseBarboza_M.pdf: 2666560 bytes, checksum: e5b0d25db1336c05a71b7a3280fcf2b4 (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:27:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_TihanyMoritaAnterodos_D.pdf: 818442 bytes, checksum: c034c03d154eadb3c1ed625f0144e680 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O xilitol é um açúcar-álcool com ampla utilização na indústria alimentícia, porém mesmo sendo numerosos os estudos sobre a sua produção a partir da fermentação de hidrolisados hemicelulósicos, poucos são os trabalhos que tratam da sua separação e purificação. O objetivo principal deste trabalho é, portanto, desenvolver uma metodologia de separação do xilitol dos compostos remanescentes no meio fermentado obtido por fermentação do hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar por Candida guilliermondii. Inicialmente, ensaios conduzidos com as zeólitas Na86X, Baylith 415 e Baylith WE 894 em diferentes formas catiônicas permitiram constatar a maior eficácia das zeólitas NaWE e BaWE na adsorção do xilitol e posteriormente, o uso de colunas de leito fixo empacotadas com estas duas zeólitas em diferentes granulometrias, a 30 e 50 ºC, revelou que a separação do xilitol foi superior com o uso da zeólita BaWE com partículas de 53-125 µm a 50 ºC. Estas condições foram empregadas na determinação da constante de equilíbrio deste composto usando a resposta a pulsos cromatográficos, sendo o valor obtido igual a 1,03. Os efeitos da temperatura, da velocidade superficial e da razão volume de pulso/volume de leito (Vp/Vl) sobre a separação do xilitol foram investigados através de análise estatística de experimentos delineados por um planejamento fatorial 23, que revelou que a condição mais favorável para separar o xilitol envolve o uso de temperatura de 80 ºC, velocidade superficial de 0,5 cm.min-1 e Vp/Vl igual a 0,2. O emprego de etanol e acetona em diferentes concentrações como eluentes permitiu concluir, após avaliação das eficiências obtidas e do custo dos mesmos, que o etanol a 30 % é o eluente mais adequado para ser utilizado na separação do xilitol. Após a determinação dos parâmetros de separação em meio sintético, iniciaram-se os testes com meio fermentado, obtido da fermentação de hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar com Candida guilliermondii. Dentre as metodologias empregadas na destoxificação deste meio, o uso de resinas de troca iônica foi o mais eficiente, permitindo obter maiores parâmetros fermentativos. A avaliação da separação do xilitol obtido por fermentação foi realizada variando-se o número de colunas e o volume do pulso e os melhores resultados foram obtidos utilizando-se 2 e 3 colunas de zeólita BaWE alimentadas com volume de pulso igual a 8 % do volume do leito. Apesar das eficiências de separação terem sido superiores com 3 colunas, verificou-se que a porcentagem de xilitol nas frações enriquecidas e a quantidade recuperada deste poliol foram somente ligeiramente superiores às obtidas em sistema com 2 colunas (0,5 e 2,1 % superiores, respectivamente). Além deste fato, o sistema de 2 colunas contribuiu para uma eluição mais rápida dos compostos e requereu menor volume de eluente. Estas observações permitiram concluir que dentre os sistemas experimentais avaliados, o composto por 2 colunas de zeólita BaWE com altura total de leito de 89 cm, alimentadas com volume de pulso igual a 8 % do volume do leito, a 80 ºC e 0,5 cm.min-1 conduziu a uma melhor separação do xilitol. Nestas condições obteve-se uma fração com 97,28 % de xilitol, 0,84 % de arabinose, 0,82 % de xilose e 0,54 % de arabitol e eficiências de separação de 3,17 e 2,72 com relação a arabinose e a xilose, respectivamente / Abstract: Xylitol is a sugar alcohol with large utilization in food industry. Nevertheless, although there are numerous studies on its production from the fermentation of hemicellulosic hydrolysates, there are few works dealing with its separation and purification. The principal aim of this work is, therefore, to develop a methodology for xylitol separation from the compounds remaining in the fermented medium, which was obtained by fermentation with Candida guilliermondii in sugar cane bagasse hydrolysate. Initially, assays were conducted with the zeolites Na86X, Baylith 415 and Baylith WE 894 in different cationic forms, which permitted us to observe a higher effectiveness of zeolites NaWE and BaWE in the xylitol adsorption, and later, the use of fixed bed columns packed with these two zeolites in different granulometries, at 30 and 50 ºC, revealed that the xylitol separation was better when 53-125 µm BaWE zeolite particles at 50 ºC were utilized. These conditions were also employed for determining the equilibrium constant of this compound using the chromatographic pulse response technique, the value obtained being equal to 1.03. The effects of temperature, superficial velocity and pulse volume/bed volume ratio (Vp/Vl) on the xylitol separation were investigated by means of statistical analysis of experiments described by a 23 factorial design, which showed that the most favorable conditions for this separation are: temperature of 80 ºC, superficial velocity of 0.5 cm.min-1 and Vp/Vl of 0.2. The use of ethanol and acetone at different concentrations as eluents enabled us to conclude, after an evaluation of their costs and of the efficiencies obtained, that ethanol at 30 % is the most suitable eluent for xylitol separation. After determining the parameters of separation in synthetic medium, tests were performed with fermented medium obtained from fermentation of sugar cane bagasse hydrolysate with Candida guilliermondii. Of the methodologies employed for detoxification of this medium, the use of ion-exchange resins proved the most effective, giving higher fermentative parameters. The separation of xylitol obtained from fermentation was evaluated by varying the number of columns and the pulse volume, the best results being attained with 2 and 3 columns of zeolite BaWE fed with a pulse volume equal to 8 % of bed volume. Although the separation efficiencies were enhanced by using 3 columns, it was observed that the amount of xylitol in the enriched fractions and its recovered amount were only slightly higher than those obtained using 2 columns (0.5 and 2.1 % higher, respectively). In addition, the 2-column system contributed to a more rapid elution of the compounds and required a lower eluent volume. It can therefore be concluded that, of the experimental systems that were evaluated, the one composed of two columns of zeolite BaWE with a bed 89 cm in total height and fed with a pulse volume equal to 8 % of bed volume, at 80 ºC and 0.5cm.min-1, led to a better xylitol separation. Under these conditions, the fraction obtained contained 97.28 % xylitol, 0.84 % arabinose, 0.82 % xylose and 0.54 % arabitol, and the efficiencies of xylitol separation from arabinose and xylose were 3.17 and 2.72 respectively / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos