Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The suitability of application technology, particularly with regard to spray nozzles and spray rates to the target characteristics, mainly related to plant architecture, can improve the quality of the deposition of fungicides, which in turn can maximize efficiency of asian rust control and soybean yield. This study aimed to evaluate the control of the asian rust and yield of soybean due to the application of fungicides with different spray nozzles and spray rates on cultivars with different plant architectures. For this purpose an experiment was conducted in Itaara - RS, in a randomized block design with split plots and two of the factors arranged in bands. The first factor (cultivars) were arranged in bands on the main plots. The second factor (nozzles) was placed in bands in the subplots and the third factor (spray rates) were randomized within subsubplots. Were used four replications (blocks). Were used soybean cultivars A 6411 RG, BMX Apollo RR, TMG 4001 RR, A 7636 RG and BMX Potência RR. As a second factor, were used the spray nozzles XR11001, TJ-6011002 and TXA800067 and as the third factor application rates 70, 100 and 130 L.ha-1, plus a control without application. There were two applications of fungicides. The parameters evaluated were leaf area index (LAI) stratified by thirds of the canopy, the percentage of luminance within the lower and middle thirds of the canopy, the percentage of canopy closure, the number of branches.m-2, height plant, the shape of leaves, the relative chlorophyll content in the three thirds of the canopy, the density, DMV, homogeneity and relative amplitude of the drops, the severity of the asian rust and yield and thousand grain weight stratified in three thirds canopy. The results indicate the need for parameters spray nozzles and spray rates are adjusted to the plant architecture of the cultivars, especially the leaf area index (LAI) and plant height. / A adequação da tecnologia de aplicação, principalmente no que se refere a pontas de pulverização e taxas de aplicação,às características do alvo, relacionadas principalmente a arquitetura de plantas, pode melhorar a qualidade da deposição dos fungicidas, que por sua vez pode maximizar da eficácia de controle da ferrugem asiática e a produtividade da soja.O presente trabalho objetivou avaliar o controle da ferrugem asiática e a produtividade da cultura da soja em função da aplicação de fungicidascom diferentes pontas de pulverização etaxas de aplicação em cultivares com diferentes arquiteturas de planta. Para isso foi conduzido um experimento em Itaara RS, no delineamento blocos ao acaso com parcelas subsubdivididas e com dois dos fatores dispostos em faixas. O primeiro fator (cultivares) foi disposto em faixas sobre as parcelas principais. O segundo fator (pontas) foi disposto em faixas nas subparcelas e o terceiro fator (taxas de aplicação) foi casualizado dentro das subsubparcelas. Foram utilizadas quatro repetições (blocos). Foram utilizadas as cultivares de soja A 6411 RG, BMX Apolo RR, TMG 4001 RR, A 7636 RG e BMX Potência RR. Como segundo fator, foram utilizadas as pontas de pulverização XR11001, TJ-6011002 e TXA800067 e, como terceiro fator as taxas de aplicação 70, 100 e 130 L.ha-1, mais um tratamento testemunha sem aplicação. Foram realizadas duas aplicações de fungicidas. Os parâmetros avaliados foram o índice de área foliar (IAF) estratificado por terços do dossel, o percentual de iluminância no interior dos terços inferior e médio do dossel, o percentual de fechamento do dossel, o número de ramos.m-2, a estatura das plantas, o formato das folhas, o teor relativo de clorofila nos três terços do dossel, densidade, DMV, homogeneidade e amplitude relativa das gotas nos três terços do dossel, a severidade da ferrugem asiática, a produtividade e a massa de mil grãos estratificada nos terços do dossel. Os resultados obtidos indicam a necessidade de os parâmetros de aplicação pontas de pulverização e taxas de aplicação serem ajustados em função da arquitetura das cultivares, principalmente ao índice de área foliar (IAF) e estatura de plantas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The vegetable meals are pointed out as the main alternative sources of the protein with widespread availability, low cost and nutritional potential to replace the fish meal in aquaculture diets. However, they have lower protein content, higher fiber and antinutrients, requiring a thorough study for broad and secure applicability. Processing techniques or pretreatment may extract and/or inactivate antinutrients improving the nutritional value of the sources. In this sense, we measured nutrients and antinutrients and dynamics of in vitro protein digestibility of tung and crambe meal in nature and after chemical treatment in acid-alcohol solution. This procedure reduced the levels of fat, calcium, phosphorus, condensed tannins and phytic acid in tung meal, increased neutral detergent fiber and did not change crude protein, ash, phenolic compounds, total and hydrolysable tannins. For crambe meal the treatment increased the fiber and ash contents and reduced crude protein, fat, calcium, phosphorus, total phenols, tannins (total, hydrolysable and condensed) and phytic acid. However, there was no effect of chemical treatment on the in vitro protein digestibility of the meals. The crambe or tung meals were also pretreated with exogenous microbial enzymes, non-commercial phytase (phytase and tannase action 1400 U and 1100 U/Kg) and commercial phytase (Natuphos/BASF, 1400 U/Kg). The commercial phytase showed higher efficiency on the tung meal, reducing phytic acid concentration and non-commercial phytase acted more effectively on the tannins in crambe meal. The replacement of fish meal and meat and bone meal by in natura crambe or tung meal (integral form) or chemically or enzymatically detoxified in feeding of silver catfish (Rhamdia quelen) was evaluated for nine weeks, with the study of growth, digestive parameters, metabolic and body nutrient deposition. Growth response similar to the control was observed since the beginning of the study in animals fed with crambe meal in the integral or chemically detoxified forms. These animals showed minimal enzymatic and metabolical changes. The inclusion of integral tung meal or chemically detoxified caused slower growth of animals. In the diet containing the integral form of meal, these results were observed until the end of the experimental period and were summed the lower digestive enzymatic and metabolic changes and lower survival of the animals. Tung meal chemically treated caused greater growth compared to the integral form, possibly due to removal of antinutrients and toxic substances. The inclusion of vegetable meals (both forms of enzymatically treatment) reduced fish growth since the first evaluation, but the response was more pronounced in animals that received tung meal. The increase in the digestivosomático index and intestinal quotient can demonstrate a physiological adaptation of these animals to the consumption of diets with tung meal, which showed the highest fiber content. With regard to body composition, ash, crude protein and phosphorus were not changed between treatments containing vegetable meals under study, but treatments with inclusion of tung meal provided lower dry matter and fat content in animals. / Os farelos vegetais são apontados como as principais alternativas de fontes de proteína com ampla disponibilidade, baixo custo e potencial nutricional para substituir a farinha de peixe em dietas para piscicultura. No entanto, possuem menor conteúdo de proteína, maior teor de fibras e antinutrientes, necessitando de um estudo minucioso para aplicabilidade ampla e segura. Técnicas de processamento ou pré-tratamento podem extrair e/ou inativar antinutrientes melhorando o valor nutricional das fontes. Neste sentido, foram mensurados nutrientes e antinutrientes e digestibilidade proteica in vitro dos farelos de tungue e crambe in natura e após o tratamento químico em solução ácido-alcoólica. Este procedimento reduziu os teores de gordura, cálcio, fósforo, taninos condensados e ácido fítico no farelo de tungue, aumentou fibra em detergente neutro e não alterou proteína bruta, matéria mineral, compostos fenólicos, taninos totais e hidrolisáveis. Para o farelo de crambe o tratamento elevou fibra e matéria mineral e reduziu proteína bruta, gordura, cálcio, fósforo, fenóis totais, taninos (totais, hidrolisáveis e condensados) e ácido fítico. Não foi observado efeito do tratamento químico sobre a digestibilidade protéica in vitro dos farelos. Os farelos de crambe ou tungue também foram pré-tratados com enzimas microbianas exógenas, fitase não comercial (ação de fitase e tanase 1400 U e 1100 U/Kg) e fitase comercial (Natuphos/BASF, 1400 U/Kg). A fitase comercial mostrou maior eficiência sobre o farelo de tungue, reduzindo a concentração de ácido fítico e a fitase não comercial atuou mais efetivamente sobre taninos no farelo de crambe. A substituição de farinha de peixe e farinha de carne e ossos pelos farelos de crambe ou de tungue in natura (forma integral) ou detoxificados quimicamente ou enzimaticamente na alimentação de jundiás (Rhamdia quelen) foi avaliada durante nove semanas, com o estudo do crescimento, parâmetros digestivos, metabólicos e deposição corporal de nutrientes. Crescimento similar ao controle foi observado desde o início do estudo nos animais alimentados com farelo de crambe nas formas integral ou detoxificada quimicamente. Estes animais mostraram mínimas alterações enzimáticas e metabólicas. A inclusão do farelo de tungue integral ou detoxificado quimicamente causou menor crescimento aos animais. Na dieta contendo o farelo integral, estes resultados foram observados até o final do experimento e foram somados às alterações enzimáticas digestivas, metabólicas e menor sobrevivência dos animais. A forma tratada quimicamente do farelo de tungue propiciou maior crescimento em relação ao farelo integral, possivelmente devido à remoção de antinutrientes e substâncias tóxicas. A inclusão dos farelos vegetais (ambas as formas de tratamento enzimático) reduziu o crescimento dos peixes desde a primeira avaliação, com resposta mais pronunciada nos animais que receberam o farelo de tungue. Aumento no índice digestivosomático e quociente intestinal pode demonstrar uma adaptação fisiológica destes animais ao consumo das dietas contendo o farelo de tungue, as quais apresentaram o maior teor de fibra. Quanto à composição corporal, cinzas, proteína bruta e fósforo não foram alterados entre os tratamentos contendo os farelos vegetais em estudo, mas dietas com inclusão de farelo de tungue resultaram em menor matéria seca e gordura corporal.

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O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da histamina na inflamação e no remodelamento das vias aéreas, avaliando para tanto a produção de muco e colágeno em modelo murino de inflamação pulmonar. Camundongos Balb/c machos de 20-25g foram estimulados, por via intratraqueal, com histamina em diferentes concentrações (10, 50 e 100 µM) e avaliados após 6, 24 e 48 horas. A partir dos dados resultantes do ensaio dose-resposta, foi realizado tratamento farmacológico, onde animais foram separados em 5 grupos (6 camundongos por grupo): Grupo 1 (PBS), controle não estimulado; Grupo 2 (Histamina), controle estimulado; Grupo 3 (Histamina + Loratadina); Grupo 4 (Histamina + Dexametasona) e Grupo 5 (Histamina + Dexametasona e Loratadina). Analisamos a migração de leucócitos no lavado broncoalveolar (LBA) e no tecido pulmonar. As alterações estruturais no tecido pulmonar e na traqueia foram avaliadas por análise histopatológica, bem como a produção de muco e deposição de colágeno usando Alcian blue/Periodic Acid Shiff e Tricômio de Masson, respectivamente. O sobrenadante do LBA e o tecido pulmonar foram coletados para quantificar os níveis SCF e CCL3 por ELISA de captura. A expressão gênica de Muc5ac, Gob-5, Col1a2 e receptores de histamina foi avaliada por RT-PCR em tempo real. Nossos resultados demonstram que a histamina induz inflamação das vias aéreas, com presença de infiltrado leucocitário no LBA e no tecido pulmonar. Além disso, os animais estimulados com histamina demonstraram aumento significativo na expressão gênica de Muc5ac, Gob-5 e Col1a2 no tecido pulmonar, produção SCF e CCL3 no LBA e pulmão, bem como apresentaram alterações estruturais na traqueia e no tecido pulmonar, tais como infiltrado leucocitário, presença de células caliciformes, produção de muco e depósito de colágeno. O pré-tratamento com dexametasona (DEX) inibiu a migração leucocitária no LBA e tecido pulmonar, e também diminuiu a expressão gênica de Muc5ac no tecido pulmonar, diminuiu a produção de SCF e CCL3 no LBA e pulmão, bem como reduziu a produção de muco e a deposição de colágeno no pulmão. Já o pré-tratamento com loratadina (LOR), bloqueador de H1, inibiu parcialmente a migração celular no LBA, mas não no tecido pulmonar, enquanto que a associação farmacológica entre DEX e LOR diminuiu significativamente a migração leucocitária tanto no LBA como no tecido pulmonar. Com base nos dados acima, sugere-se que a histamina induz inflamação das vias aéreas, promovendo a migração de leucócitos possivelmente através da produção de SCF e CCL3, bem como provoca alterações estruturais na traqueia e no tecido pulmonar, tais como produção de muco, deposição de colágeno, e esses efeitos tem a participação dos receptores H1 e H4. / In allergic inflammation, histamine exerts a crucial role in the induction of symptoms, such as vasodilation, bronchoconstriction and mucus production. The aim of this study was to investigate the effects of histamine in inflammation and airway remodeling, evaluating the mucus production and collagen in a murine model of pulmonary inflammation. Male Balb/c mice of 20-25g were challenged by intratracheal instillation of histamine at different concentrations (10, 50 and 100 μM) and evaluated after 6, 24 and 48 hours. From the data resulting from the dose-response assay, pharmacological treatment was performed, and animals were separated into 5 groups (6 mice per group): Group 1 (PBS), non-challenged control; Group 2 (Histamine), challenged control; Group 3 (Histamine + Loratadine); Group 4 (Histamine + Dexamethasone) and Group 5 (Histamine + Dexamethasone and Loratadine). We analyzed the recruitment of leukocytes in bronchoalveolar lavage (BAL) and lung tissue. Structural changes in lung tissue and trachea were assessed by histopathological analysis, as well as mucus production and collagen deposition using Alcian blue/Periodic Acid Shiff and Masson's Trichrome, respectively. BAL supernatant and lung tissue were collected for SCF and CCL3 levels quantification by capture ELISA. The gene expression of Muc5ac, Gob-5, Col1a2, and histamine receptors was evaluated by RT-PCR real time. Our results demonstrated that histamine induces airway inflammation, with presence of leukocyte infiltrate in BAL and lung tissue. In addition, histamine-challenged animals demonstrated a significant increase in the gene expression of Muc5ac, Gob-5 and Col1a2 in lung tissue, SCF and CCL3 production in BAL and lung, as well as structural changes in the trachea and lung tissue, such as leukocyte infiltrate, presence of goblet cell, mucus production and collagen deposition around the airways. Dexamethasone pre-treatment (DEX) inhibited leukocyte recruitment in BAL and lung tissue, decreased gene expression of Muc5ac in lung tissue, decreases SCF and CCL3 production in BAL and lung, as well as mucus production and collagen deposition in the lung. Already pre-treatment with loratadine (LOR), an H1 blocker, partially inhibited cell migration in BAL, but not in lung tissue, whereas the pharmacological association between DEX and LOR significantly reduced leukocyte recruitment in both the BAL and the lung tissue. Putting the above data together, we suggest that histamine induces airway inflammation, promoting the recruitment of leukocytes possibly through the production of SCF and CCL3, as well as causes structural changes in the trachea and lung tissue, such as mucus production, collagen deposition, and these effects might be mediated by H1 and H4 receptors.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Redes de trocadores de calor são bastante utilizadas na indústria química para promover a integração energética do processo, recuperando calor de correntes quentes para aquecer correntes frias. Estas redes estão sujeitas à deposição, o que causa um aumento na resistência à transferência de calor, prejudicando-a. Uma das principais formas de diminuir o prejuízo causado por este fenômeno é a realização periódica de limpezas nos trocadores de calor. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um novo método para encontrar a programação ótima das limpezas em uma rede de trocadores de calor. O método desenvolvido utiliza o conceito de horizonte deslizante associado a um problema de programação linear inteira mista (MILP). Este problema MILP é capaz de definir o conjunto ótimo de trocadores de calor a serem limpos em um determinado instante de tempo (primeiro instante do horizonte deslizante), levando em conta sua influência nos instantes futuros (restante do horizonte deslizante). O problema MILP utiliza restrições referentes aos balanços de energia, equações de trocadores de calor e número máximo de limpezas simultâneas, com o objetivo de minimizar o consumo de energia da planta. A programação ótima das limpezas é composta pela combinação dos resultados obtidos em cada um dos instantes de tempo.O desempenho desta abordagem foi analisado através de sua aplicação em diversos exemplos típicos apresentados na literatura, inclusive um exemplo de grande porte de uma refinaria brasileira. Os resultados mostraram que a abordagem aplicada foi capaz de prover ganhos semelhantes e, algumas vezes, superiores aos da literatura, indicando que o método desenvolvido é capaz de fornecer bons resultados com um baixo esforço computacional / Heat exchanger networks are widely used in industry to promote heat recoveryby making hot and cold streams to exchange heat, however these networks are subjected to fouling, which causes an increase in heat transfer resistance, jeopardizing it. One of the main techniques used to diminish the effects of fouling is to perform periodical cleanings in the heat exchangers. This works goal is to develop a new method to find the optimal cleaning schedule for a heat exchanger network. The developed method uses a sliding horizon concept associated with a mixed integer linear programming problem. This MILP problem is capable of finding the optimal set of heat exchangers that must be cleaned at a certain instant (first instant of the sliding horizon), considering its influence on the further instants (the rest of the sliding horizon). The MILP problem consists of constraints corresponding to energy balances, heat exchanger equations and maximum number of cleanings.The problem objective function represents the energy consumption that must be minimized. The optimal cleaning schedule is formed by the combination of the results to each one of the time instants. The proposed approach was evaluated through its application in several cases presented in literature, including a large size example from a Brazilian refinery. The results show that the proposed approach was capable of finding similar and, sometimes, superior results compared to the literature ones, concluding that the developed method was capable of providing good results with low computational efforts

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Trocadores de calor são equipamentos muito utilizados na indústria de processos com o objetivo de modificar a temperatura e/ou o estado físico de correntes materiais. Uma rede de trocadores de calor pode ser definida como um grupo de trocadores de calor interligados, a fim de reduzir as necessidades de energia de um sistema. No entanto, durante a operação de uma rede, a eficiência térmica dos trocadores de calor diminui devido à deposição. Esse efeito promove o aumento dos custos de combustível e das emissões de carbono. Uma alternativa para mitigar este problema baseia-se no estabelecimento de uma programação das limpezas dos trocadores de calor durante a operação de rede. Este tipo de abordagem ocasiona uma situação na qual ocorre um conflito de escolha: a limpeza de um trocador de calor pode recuperar a sua eficiência térmica, mas implica custos adicionais, tais como, mão-de-obra, produtos químicos, etc. Além disso, durante a limpeza, o trocador de calor tem de ser contornado por uma corrente de by-pass, o que aumenta temporariamente o consumo de energia. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo explorar diferentes técnicas de otimização envolvendo métodos estocásticos e heurísticos. Com este objetivo foi desenvolvido um conjunto de códigos computacionais integrados que envolvem a simulação pseudo-estacionária do comportamento da rede relacionado com incrustações e a otimização da programação das limpezas deste tipo de sistema. A solução do problema indica os períodos de tempo para a limpeza de cada trocador de calor. Na abordagem estocástica empregada, os parâmetros do algoritmo genético, como probabilidade de crossover e probabilidade de mutação, foram calibrados para o presente problema. A abordagem heurística desenvolvida se deu através da sequência do conjunto de movimentos zero, um e dois. De forma alternativa, desenvolveu-se a metodologia heurística recursiva na qual os conjuntos de movimentos um e dois foram empregados recursivamente. Também foi desenvolvida a abordagem híbrida que consistiu em diferentes combinações da metodologia estocástica e heurística. A análise comparativa entre as metodologias empregadas teve como objetivo avaliar a abordagem mais adequada para o presente problema da programação das limpezas em termos de função objetivo e esforço computacional. O desempenho da abordagem proposta foi explorado através de uma série de exemplos, incluindo uma refinaria real brasileira. Os resultados foram promissores, indicando que as técnicas de otimização analisadas neste trabalho podem ser abordagens interessantes para operações que envolvam redes de trocadores de calor. Dentre as abordagens de otimização analisadas, a metodologia heurística desenvolvida no presente trabalho apresentou os melhores resultados se mostrando competitiva frente às abordagens comparadas da literatura / Heat exchangers are devices widely used in many processes with the goal of changing the temperature and/or the physical state of the streams. A heat exchanger network (HEN) can be defined as a group of interconnected heat exchangers in order to reduce the energy requirements of a system and is widely used in process industries. However, during the operation of a HEN, the thermal effectiveness of the heat exchangers decreases due to fouling. This effect brings an increase of the fuel costs and carbon emissions. A possible approach to mitigate this problem is based on the establishment of a heat exchanger cleaning schedule during the refinery operation. This kind of intervention brings a tradeoff: the cleaning of a heat exchanger can restore its thermal effectiveness, but implies in additional costs, such as, manpower, chemicals, etc. Additionally, during the cleaning, the heat exchanger must be bypassed which temporally increases the energy consumption. In this context, the present work aims to explore different optimization techniques involving stochastic and heuristic methods. For this purpose, it was developed a set of integrated computational codes involving a pseudo-stationary simulation of HEN behavior related to fouling and schedule optimization of cleaning this type of system. The solution of the problem indicates for the operating staff the time periods for the cleaning of each heat exchanger in the crude preheat train. In the stochastic approach used, the parameters of the genetic algorithm, as the probability of crossover and mutation, have been calibrated to the present problem. The developed heuristic approach was made through the sequence of motions set of zero, one and two. Alternatively, the methodology developed in which the recursive heuristic move sets one and two were used recursively. The hybrid approach consisting of different combinations of stochastic and heuristic methodology was also developed. A comparative analysis of methodologies aimed at assessing the most appropriate approach to this problem of scheduling the cleaning in terms of computational effort and objective function. The performance of the proposed approach was explored by a series of examples including a real Brazilian refinery. The results were promising, suggesting that the optimization techniques of this work may be interesting approaches to operations involving HENs. Among the analyzed optimization approaches, the heuristic methodology developed in this work showed the best results showing competitive front approaches compared to the literature

Uma rede de trocadores de calor pode ser definida como um grupo de trocadores de calor interligados com o objetivo de reduzir a necessidade de energia de um sistema, sendo largamente usada nas indústrias de processos. Entretanto, uma rede está sujeita à deposição, a qual causa um decréscimo na efetividade térmica dos trocadores. Este fenômeno é provocado pelo acúmulo de materiais indesejáveis sobre a superfície de troca térmica. Para compensar a redução de efetividade térmica causada pela deposição, torna-se necessário um aumento no consumo de utilidades. Isto eleva os custos de operação, assim como os custos de manutenção. Estima-se que os custos associados à deposição atinjam bilhões de dólares anualmente. Em face a este problema, vários trabalhos de pesquisa têm investigado métodos para prevenir a deposição e/ou gerenciar as operações em uma rede. Estudos envolvem desde a otimização de trocadores de calor individuais, simulação e monitoramento de redes, até a otimização da programação das paradas para limpeza de trocadores de calor em uma rede. O presente trabalho apresenta a proposição de um modelo para simulação de redes de trocadores de calor com aplicações no gerenciamento da deposição. Como conseqüência, foi desenvolvido um conjunto de códigos computacionais integrados, envolvendo a simulação estacionária de redes, a simulação pseudo-estacionária do comportamento de redes em relação à evolução da deposição, a estimação de parâmetros para diagnóstico do problema da deposição e a otimização operacional deste tipo de sistema. Com relação ao simulador estacionário, o modelo da rede foi formulado matricialmente e os balanços de massa e energia são resolvidos como sistemas de equações lineares. Do ponto de vista da otimização, o procedimento proposto redistribui as vazões, visando um melhor aproveitamento térmico dos trocadores da rede, como, por exemplo, buscando as vazões da rede que maximizem a temperatura da corrente de entrada no forno em unidades de destilação atmosférica de óleo cru. Os algoritmos foram implementados em alguns exemplos da literatura e em um problema de uma refinaria real. Os resultados foram promissores, o que sugere que a proposta deste trabalho pode vir a ser uma abordagem interessante para operações envolvendo redes de trocadores de calor / A Heat Exchanger Network (HEN) can be defined as a group of heat exchangers interconnected aiming to reduce the energy demand of a system, being widely used in the process industries. However, a HEN is subject to fouling, which causes a decrease on the thermal effectiveness of heat exchangers. This phenomenon is provoked by the accumulation of undesirable materials on thermal surface. In order to compensate the reduction of thermal effectiveness caused by fouling, it becomes necessary to increase the utility consumption. Thus, there is an increase of the operation costs, as maintenance costs. It is estimated that the costs associated to fouling reach billions of dollars annually. Facing this problem, several researches have investigated methods to prevent fouling and/or how to manage HEN operations. Studies involve since optimization of individual heat exchangers, simulation and fouling monitoring, until cleaning schedule optimization of HENs. The present work proposes a HEN simulation model, applied to fouling management. Consequently, it was developed a set of integrated computational codes, which involve a HEN stationary simulation, a pseudo-stationary simulation of HEN behavior related to fouling, a parameter estimation procedure for diagnosing fouling problems and an operational optimization procedure of this sort of system. Related to the stationary simulator, the HEN model is formulated using a matrix approach and the mass and energy balances are solved as linear equation systems. Focusing on optimization, it redistributes the HEN flows in order to improve the heat exchangers thermal efficiency, for example, searching for the HEN flows that maximize the inlet furnace stream temperature in crude distillation units. The algorithm was implemented to some literature examples and on a problem of a real refinery. All results show to be promising, which suggests that the proposal of this work may be an interesting approach for operations involving HENs

Diferentes nanoestruturas formadas em dióxido de titânio possuem grande influência nas propriedades de uma ampla variedade de aplicações. Em alguns casos é desejável produzir uma estrutura porosa com uma fase rutilo estável, ou em outros uma estrutura tubular com uma fase metaestável anatase. A transformação de uma estrutura porosa para uma tubular ainda não é completamente entendida, contudo muitos avanços foram realizados no sentido de entender a cinética físicoquímica para a formação destes materiais. As transformações de fase rutilo-anatase são conhecidas por serem afetadas pela influência da temperatura. Vários métodos são conhecidos por formar nanoestruturas, como sol-gel e Deposição Química por Vapor (CVD). O foco deste trabalho é criar nanoestruturas através de uma célula eletroquímica por anodização. A anodização tem se mostrado como uma técnica com custo reduzido para produção de materiais nanoestruturados, e que possui um grande controle sobre variáveis relacionadas ao processo. Contudo, os efeitos das variáveis de controle sobre as estruturas produzidas ainda não foram totalmente entendidos e correlacionados. Com isso, torna-se necessário detalhar o processo de formação de poros/tubos relacionando-os com parâmetros como: tensão aplicada, concentração eletrolítica, tratamento térmico e tamanho de grão. Amostras massivas (folha) e na forma de filmes de titânio comercialmente puro foram submetidas ao processo de anodização e analisados por MEV, DRX e ERD. / Different nanostructures formed in TiO2 possess great influence in the properties of a wide variety of applications. In some cases the phase rutile is desirable to produce a porous structure with a steady phase, or in others a tubular structure with a metastable phase anatase. The transformation of a porous structure or a tubular is not yet completely understood, however many advances had been carried through to understand the physicist-chemistry kinetic in the formation of these materials. The transformation of phase rutile/anatase is known by being affected by the influence of the temperature. Some methods are known by forming nanostructures, as Sol-Gel and Chemical Vapor Deposition. The focus of this work is to create nanostructures through an electrochemical cell using anodization method. The anodizing technique has shown as to be inexpensive to produce nanostructured materials, and gives a great control over a number of variables related to the process. However, the effect of the control variables on the produced structures had not been yet fully understood and correlated. With this, is necessary to detail the process of formation of pores/tubes, and relate the formation with parameters as: applied tension, electrolytic concentration, thermal treatment and grain influence. Bulk and films of commercially pure titanium had been submitted to the anodizing process and analyzed by SEM, XRD and DRS techniques.

O caráter aleatório e não homogêneo do crescimento de filmes finos, por processo de deposição, leva à formação de uma superfície rugosa que obedece, em geral, a uma geometria fractal. A dinâmica de crescimento da superfície do filme pode ser descrita por meio de modelos de crescimento discretos, simulações numéricas e equações diferenciais estocásticas. Os modelos e as equações nos fornecem os expoentes críticos, que descrevem o comportamento da rugosidade com a escala de observação e tempo de deposição. Crescemos filmes de platina e ouro através da técnica de implantação e deposição de íons por imersão em plasma metálico. Determinamos experimentalmente os expoentes críticos por meio de microscopia de tunelamento. Comparamos os nossos resultados experimentais com previsões dadas por alguns modelos teóricos. Verificamos que há um bom acordo entre eles e as previsões dadas pela equação estocástica de Kardar, Parisi e Zhang. A estrutura cristalina dos materiais também foi analisada por meio de difração de raios x. / The randomness and inhomogeneities in the growth of thin films generate a rough surface obeying, in general, fractal geometry. The growth dynamics of film surface can be described by theoretical discrete models, numerical simulations and stochastic differential equations. Models and equations give the critical exponents that describe the behavior of roughness with the observation scale and deposition time. We have synthesized platinum and gold films by metal plasma immersion ion implantation and deposition. We have measured the critical exponents by Scanning Tunneling Microscopy. Our experimental results were compared with some theoretical models predictions. We verified that there is a good agreement between them and the theoretical predictions given by the Kardar, Parisi and Zhang stochastic equation. The crystallographic structure was also analyzed by X-ray diffraction.

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A disponibilidade e distribuição espaço-temporal do néctar nos diferentes tipos vegetacionais está relacionada a diversos fatores. Em espécies nectaríferas, o néctar é o recurso principal disponibilizado aos visitantes florais e sua produção pode determinar o sucesso no fluxo de pólen entre indivíduos na população. Nesse estudo, os objetivos foram: (i) avaliar se o display floral e seus caracteres morfológicos estão associados à produção do néctar; (ii) verificar se a distribuição do néctar é concentrada ou uniformemente distribuída ao longo do ano e; (iii) como a produção do néctar atua na atração dos visitantes florais e na deposição intra e interespecífica de pólen no estigma em espécies de plantas nectaríferas. O estudo foi feito em vegetação de cerrado na Estação Ecológica de Jataí (EEJ), localizada em Luís Antônio, São Paulo. Na EEJ, nós demarcamos duas transeções de 500 m por 10 m de cada lado. As transeções foram percorridas quinzenalmente no período de agosto de 2013 a julho de 2014 e para cada espécie de planta nectarífera em floração, nós contamos o número de indivíduos e de flores produzidas/indivíduo (display floral). Nós encontramos que há interação significativa entre o tamanho e a forma da flor na produção do néctar (F = 40,48, p < 0,0001). Nós observamos que quanto maior o número médio de óvulos de uma dada espécie, maior a produção média de néctar por flor (Rs = 0,58; p < 0,05). Encontramos que a razão pólen intraespecífico/pólen total depositado no estigma das flores foi influenciada negativamente pela abundância das abelhas (t= -3,930; p= 0,005). Nós observamos um nível intermediário de especialização (H2 = 0,412) quando analisamos a interação entre as espécies nectaríferas e as abelhas visitantes por meio de observação direta e mais especializado quando analisamos a interação por meio dos grãos de pólen depositados no corpo das abelhas (H2 = 0,62). Nós encontramos uma interação altamente especializada quando avaliamos os grãos de pólen depositados nos estigmas (H2 = 0,943). Nós corroboramos as nossas hipóteses de que a produção e distribuição do néctar na comunidade estão associadas ao número de flores disponíveis e à morfologia floral das espécies nectaríferas e que as plantas que produzem mais flores e um maior volume de néctar, apresentaram mais óvulos e atraem um maior número de abelhas visitantes e consequentemente apresentam uma maior deposição polínica nos estigmas / The availability and the spatial and temporal distribution of nectar in different types of vegetation are related to several factors. In nectariferous species, nectar is the main resource available to floral visitors and its production can determine a successful pollen flow between individuals in the population. The present study aimed to: (i) assess whether the floral display and its morphological traits are associated with nectar production; (ii) verify whether the distribution of nectar is concentrated or evenly distributed throughout the year and; (iii) analyze the influence of nectar production in attracting floral visitors and on intra and interspecific deposition of pollen on the stigma in nectariferous plant species. The study was conducted in cerrado in the Jataí Ecological Station (EEJ), located in Luís Antônio, São Paulo State. Inside the EEJ, two transects measuring 500 m x 10 m were delimited. The transects were run every two weeks from August 2013 to July 2014 and the number of individuals and flowers produced/individual (floral display) were counted for each species of nectariferous plant at flowering. There was a significant interaction between the size and shape of the flower for nectar production (F = 40.48, p < 0.0001). The higher the average number of ovules of a given species, the greater the average production of nectar per flower (Rs = 0.58; p < 0.05). Also, the ratio intraspecific pollen/total pollen deposited on the stigma of flowers was negatively affected by the abundance of bees (t= -3.930; p= 0.005). An intermediate level of specialization (H2 = 0.412) was found when analyzing the interaction between nectariferous species and visiting bees through direct observation and a more specialized level when analyzing the interaction by means of pollen grains deposited on the body of bees (H2= 0.62). In turn, considering the pollen grains deposited on stigmas, a highly specialized interaction was recorded (H2= 0.943). Our following hypotheses were confirmed: the production and distribution of nectar in the community are associated with the number of available flowers and with floral morphology of the nectariferous species and plants producing more flowers and a greater volume of nectar present more ovules and attract a higher number of visiting bees and thus show a greater deposition of pollen on stigmas