Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PauloECB_DISSERT.pdf: 998748 bytes, checksum: ca9ede6adc0bf3c38d53d423e9580270 (MD5) Previous issue date: 2013-04-01 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This work aims to obtain a low-cost virtual sensor to estimate the quality of LPG. For the acquisition of data from a distillation tower, software HYSYS ? was used to simulate chemical processes. These data will be used for training and validation of an Artificial Neural Network (ANN). This network will aim to estimate from available simulated variables such as temperature, pressure and discharge flow of a distillation tower, the mole fraction of pentane present in LPG. Thus, allowing a better control of product quality / Este trabalho tem como objetivo a obten??o de um sensor virtual de baixo custo para estimar a qualidade do GLP. Para a simula??o dos dados gerados por uma torre de destila??o foi utilizado um software que simula processos qu?micos, chamado HYSYS?. Esses dados ser?o utilizados para treinamento e valida??o de uma Rede Neural Artificial (RNA). Essa rede ter? como objetivo estimar a partir de vari?veis dispon?veis em uma simula??o, como a temperatura, press?o e vaz?o de refluxo de uma torre de destila??o, a fra??o molar de pentano presente no GLP. Possibilitando, desta forma, um melhor controle de qualidade do produto final

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-02T22:55:04Z No. of bitstreams: 1 HerbertSenzanoLopes_DISSERT.pdf: 1964831 bytes, checksum: a1f3b710808bf3ed42490612f2700bca (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-04T00:31:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 HerbertSenzanoLopes_DISSERT.pdf: 1964831 bytes, checksum: a1f3b710808bf3ed42490612f2700bca (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-04T00:31:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HerbertSenzanoLopes_DISSERT.pdf: 1964831 bytes, checksum: a1f3b710808bf3ed42490612f2700bca (MD5) Previous issue date: 2014-12-23 / A parte pesada do petr?leo pode ser utilizada para in?meras finalidades, uma delas ? a obten??o de ?leos lubrificantes. Com base nesse contexto, muitos pesquisadores v?m estudando alternativas de separa??o desses constituintes de petr?leo bruto, entre elas pode ser citada a destila??o molecular, uma t?cnica de evapora??o for?ada diferente dos outros processos convencionais presentes na literatura. Este processo pode ser classificado como um caso especial de destila??o a alto v?cuo com press?es que chegam a atingir faixas extremamente baixas da ordem de 0,1 Pascal. As superf?cies de evapora??o e de condensa??o devem apresentar uma dist?ncia entre si da ordem de grandeza do percurso livre m?dio das mol?culas evaporadas, isto ?, as mol?culas evaporadas facilmente atingir?o o condensador, pois as mesmas encontrar?o um percurso sem obst?culos, o que ? desej?vel. Logo, a principal contribui??o deste trabalho consiste na simula??o do processo de destila??o molecular de filme descendente do petr?leo. O petr?leo bruto foi caracterizado utilizando o UniSim? Design R430 e o Aspen HYSYS? V8.5. Com os resultados desta caracteriza??o foram efetuados, em planilhas de c?lculo no Microsoft? Excel?, os c?lculos das propriedades f?sico-qu?micas dos res?duos de uma amostra de petr?leo, i.e., termodin?micas e de transporte. De posse dessas propriedades estimadas e das condi??es de contorno sugeridas pela literatura, foram resolvidas as equa??es dos perfis de temperatura e concentra??o atrav?s do m?todo de diferen?as finitas impl?cito utilizando a linguagem de programa??o Visual Basic? (VBA) for Excel?. O resultado do perfil de temperatura apresentou-se coerente com os reproduzidos pela literatura, havendo em seus valores iniciais uma leve distor??o em consequ?ncia da natureza do ?leo estudado ser mais leve que o da literatura. Os resultados dos perfis de concentra??o mostraram-se eficientes permitindo perceber que as concentra??es dos mais vol?teis diminuem e as dos menos vol?teis aumentam em fun??o do comprimento do evaporador. De acordo com os fen?menos de transporte presentes no processo, o perfil de velocidade tende a aumentar at? um ponto m?ximo e em seguida diminui e a espessura do filme diminui, ambos em fun??o do comprimento do evaporador. Conclui-se que o c?digo de simula??o em linguagem Visual Basic? (VBA) ? um produto final do trabalho que permite aplica??o para a destila??o molecular do petr?leo e de outras misturas similares. / The heavy part of the oil can be used for numerous purposes, e.g. to obtain lubricating oils. In this context, many researchers have been studying alternatives such separation of crude oil components, among which may be mentioned molecular distillation. Molecular distillation is a forced evaporation technique different from other conventional processes in the literature. This process can be classified as a special distillation case under high vacuum with pressures that reach extremely low ranges of the order of 0.1 Pascal. The evaporation and condensation surfaces must have a distance from each other of the magnitude order of mean free path of the evaporated molecules, that is, molecules evaporated easily reach the condenser, because they find a route without obstacles, what is desirable. Thus, the main contribution of this work is the simulation of the falling-film molecular distillation for crude oil mixtures. The crude oil was characterized using UniSim? Design and R430 Aspen HYSYS? V8.5. The results of this characterization were performed in spreadsheets of Microsoft? Excel?, calculations of the physicochemical properties of the waste of an oil sample, i.e., thermodynamic and transport. Based on this estimated properties and boundary conditions suggested by the literature, equations of temperature and concentration profiles were resolved through the implicit finite difference method using the programming language Visual Basic? (VBA) for Excel?. The result of the temperature profile showed consistent with the reproduced by literature, having in their initial values a slight distortion as a result of the nature of the studied oil is lighter than the literature, since the results of the concentration profiles were effective allowing realize that the concentration of the more volatile decreases and of the less volatile increases due to the length of the evaporator. According to the transport phenomena present in the process, the velocity profile tends to increase to a peak and then decreases, and the film thickness decreases, both as a function of the evaporator length. It is concluded that the simulation code in Visual Basic? language (VBA) is a final product of the work that allows application to molecular distillation of petroleum and other similar mixtures.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThiagoMB_DISSERT.pdf: 1745996 bytes, checksum: af67dc28800011b16eb3931959630ac2 (MD5) Previous issue date: 2012-11-12 / Funda??o Norte-Riograndense de Pesquisa e Cultura / The need to implement a software architecture that promotes the development of a SCADA supervisory system for monitoring industrial processes simulated with the flexibility of adding intelligent modules and devices such as CLP, according to the specifications of the problem, it was the motivation for this work. In the present study, we developed an intelligent supervisory system on a simulation of a distillation column modeled with Unisim. Furthermore, OLE Automation was used as communication between the supervisory and simulation software, which, with the use of the database, promoted an architecture both scalable and easy to maintain. Moreover, intelligent modules have been developed for preprocessing, data characteristics extraction, and variables inference. These modules were fundamentally based on the Encog software / A necessidade de desenvolver uma arquitetura de software que promovesse o desenvolvimento de supervis?rio SCADA para monitora??o de processos industriais simulados, com flexibilidade de agregar m?dulos inteligentes e equipamentos como CLP, de acordo com as especifica??es do problema, foi a for?a motriz desse trabalho. No presente estudo foi desenvolvido um supervis?rio inteligente sobre uma simula??o de uma coluna de destila??o modelada no Unisim. Foi utilizado como comunica??o entre o supervis?rio e o software de simula??o o OLE Automation, o qual, junto ao uso de banco de dados, promoveu uma arquitetura de f?cil manuten??o e escal?vel. Foram desenvolvidos ainda m?dulos inteligentes para pr?processamento, extra??o de caracter?sticas dos dados e infer?ncia de vari?veis. Estes m?dulos tiveram como base principal o software Encog.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeandroLSL_DISSERT.pdf: 1890433 bytes, checksum: 540cbd4cf39fb3515249b7cecd6d0dcc (MD5) Previous issue date: 2010-03-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Nowadays, where the market competition requires products with better quality and a constant search for cost savings and a better use of raw materials, the research for more efficient control strategies becomes vital. In Natural Gas Processin Units (NGPUs), as in the most chemical processes, the quality control is accomplished through their products composition. However, the chemical composition analysis has a long measurement time, even when performed by instruments such as gas chromatographs. This fact hinders the development of control strategies to provide a better process yield. The natural gas processing is one of the most important activities in the petroleum industry. The main economic product of a NGPU is the liquefied petroleum gas (LPG). The LPG is ideally composed by propane and butane, however, in practice, its composition has some contaminants, such as ethane and pentane. In this work is proposed an inferential system using neural networks to estimate the ethane and pentane mole fractions in LPG and the propane mole fraction in residual gas. The goal is to provide the values of these estimated variables in every minute using a single multilayer neural network, making it possibly to apply inferential control techniques in order to monitor the LPG quality and to reduce the propane loss in the process. To develop this work a NGPU was simulated in HYSYS R software, composed by two distillation collumns: deethanizer and debutanizer. The inference is performed through the process variables of the PID controllers present in the instrumentation of these columns. To reduce the complexity of the inferential neural network is used the statistical technique of principal component analysis to decrease the number of network inputs, thus forming a hybrid inferential system. It is also proposed in this work a simple strategy to correct the inferential system in real-time, based on measurements of the chromatographs which may exist in process under study / Nos dias atuais, em que a concorr?ncia de mercado exige produtos de melhor qualidade e a busca constante pela redu??o de custos e pelo melhor aproveitamento das mat?rias-primas, a utiliza??o de estrat?gias de controle mais eficientes torna-se fundamental. Nas Unidades de Processamento de G?s Natural (UPGNs), assim como na maioria dos processos qu?micos, o controle de qualidade ? realizado a partir da composi??o de seus produtos. Entretanto, a an?lise de composi??es qu?micas, mesmo quando realizada por equipamentos como os cromat?grafos a g?s, apresenta longos intervalos de medi??o. Esse fato dificulta a elabora??o de estrat?gias de controle que proporcionem um melhor rendimento do processo. Geralmente, o principal produto econ?mico de uma UPGN ? o GLP (G?s Liquefeito de Petr?leo). Outros produtos comumente obtidos nessas unidades s?o a gasolina natural e o g?s residual. O GLP ? formado idealmente por propano e butano. Entretanto, na pr?tica, apresenta em sua composi??o contaminantes, tais como o etano e o pentano. Neste trabalho ? proposto um sistema de infer?ncia utilizando redes neurais para estimar as fra??es molares de etano e pentano no GLP e a fra??o molar de propano no g?s residual. O objetivo ? estimar essas vari?veis a cada minuto com uma ?nica rede neural de m?ltiplas camadas, permitindo a aplica??o de t?cnicas de controle inferencial visando a controlar a qualidade do GLP e reduzir a perda de propano no processo. No desenvolvimento deste trabalho, ? simulada no software HYSYS R uma UPGN formada por uma coluna de destila??o deetanizadora e outra debutanizadora. A infer?ncia ? realizada a partir das vari?veis de processo de alguns controladores PID presentes na instrumenta??o das colunas citadas. Com o intuito de reduzir a complexidade da rede neural de infer?ncia, ? utilizada a t?cnica estat?stica de an?lise de componentes principais (ACP) para diminuir o n?mero de entradas da rede. Tem-se, portanto, um sistema h?brido de infer?ncia. Tamb?m ? proposta neste trabalho, uma estrat?gia simples para a corre??o em tempo real do sistema de infer?ncia, tendo como base as medi??es dos poss?veis cromat?grafos de linha presentes no processo em estudo

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrunoXC_DISSERT.pdf: 1188084 bytes, checksum: 9f335fff2b0475dfa1b67655e6d44e2f (MD5) Previous issue date: 2011-03-11 / The main purpose of this work is to develop an environment that allows HYSYS R chemical process simulator communication with sensors and actuators from a Foundation Fieldbus industrial network. The environment is considered a hybrid resource since it has a real portion (industrial network) and a simulated one (process) with all measurement and control signals also real. It is possible to reproduce different industrial process dynamics without being required any physical network modification, enabling simulation of some situations that exist in a real industrial environment. This feature testifies the environment flexibility. In this work, a distillation column is simulated through HYSYS R with all its variables measured and controlled by Foundation Fieldbus devices / O principal objetivo deste trabalho ? desenvolver um ambiente que permite a comunica??o do simulador de processos qu?micos HYSYS R com medidores e atuadores de uma rede industrial Foundation Fieldbus. O ambiente ? considerado h?brido por possuir uma parte real (a rede industrial) e uma parte simulada (o processo) com os sinais de controle e medi??o sendo reais. O ambiente ? bastante flex?vel, permitindo a reprodu??o de diversas din?micas t?picas de processos industriais sem a necessidade de altera??o na rede f?sica, possibilitando gerar diversas situa??es existentes em um ambiente industrial real. No presente trabalho, a din?mica utilizada ? de uma coluna de destila??o, simulada no HYSYS R, com suas vari?veis medidas e controladas pelos dispositivos da rede industrial Foundation Fieldbus

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoTCN_DISSERT.pdf: 3199747 bytes, checksum: e80bdfe5ca1e9afb305fbbd4d3a99259 (MD5) Previous issue date: 2012-07-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The need to implement a software architecture that promotes the development of a SCADA supervisory system for monitoring industrial processes simulated with the flexibility of adding intelligent modules and devices such as CLP, according to the specifications of the problem, it was the motivation for this work. In the present study, we developed an intelligent supervisory system on a simulation of a distillation column modeled with Unisim. Furthermore, OLE Automation was used as communication between the supervisory and simulation software, which, with the use of the database, promoted an architecture both scalable and easy to maintain. Moreover, intelligent modules have been developed for preprocessing, data characteristics extraction, and variables inference. These modules were fundamentally based on the Encog software / A necessidade de desenvolver uma arquitetura de software que promovesse o desenvolvimento de supervis?rio SCADA para monitora??o de processos industriais simulados, com flexibilidade de agregar m?dulos inteligentes e equipamentos como CLP, de acordo com as especifica??es do problema, foi a for?a motriz desse trabalho. No presente estudo foi desenvolvido um supervis?rio inteligente sobre uma simula??o de uma coluna de destila??o modelada no Unisim. Foi utilizado como comunica??o entre o supervis?rio e o software de simula??o o OLE Automation, o qual, junto ao uso de banco de dados, promoveu uma arquitetura de f?cil manuten??o e escal?vel. Foram desenvolvidos ainda m?dulos inteligentes para pr?processamento, extra??o de caracter?sticas dos dados e infer?ncia de vari?veis. Estes m?dulos tiveram como base principal o software Encog

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelEMR_DISSERT.pdf: 3658891 bytes, checksum: 915aceff21c337d579cbf07b03a0e86a (MD5) Previous issue date: 2012-05-28 / The oil industry, experiencing a great economic and environmental impact, has increasingly invested in researches aiming a more satisfactory treatment of its largest effluent, i.e., produced water. These are mostly discarded at sea, without reuse and after a basic treatment. Such effluent contains a range of organic compounds with high toxicity and are difficult to remove, such as polycyclic aromatic hydrocarbons, salts, heavy metals, etc.. The main objective of this work was to study the solar distillation of produced water pre-treated to remove salts and other contaminants trough of a hybrid system with a pre-heater. This developed apparatus was called solar system, which consists of a solar heater and a conventional distillation solar still. The first device consisted of a water tank, a solar flat plate collector and a thermal reservoir. The solar distillator is of simple effect, with 1m2 of flat area and 20? of inclination. This dissertation was divided in five steps: measurements in the solar system, i.e. temperatures and distillate flow rate and weather data; modeling and simulation of the system; study of vapor-liquid equilibrium of the synthetic wastewater by the aqueous solution of p-xylene; physical and chemical analyses of samples of the feed, distillate and residue, as well as climatology pertinent variables of Natal-RN. The solar system was tested separately, with the supply water, aqueous NaCl and synthetic oil produced water. Temperature measurements were taken every minute of the thermal reservoir, water tank and distillator (liquid and vapor phases). Data of solar radiation and rainfall were obtained from INPE (National Institute for Space Research). The solar pre-heater demonstrated to be effective for the liquid systems tested. The reservoir fluid had an average temperature of 58?C, which enabled the feed to be pre-heated in the distillator. The temperature profile in the solar distillator showed a similar behavior to daily solar radiation, with temperatures near 70?C. The distillation had an average yield of 2.4 L /day, i.e., an efficiency of 27.2%. Mathematical modeling aided the identification of the most important variables and parameters in the solar system. The study of the vapor-liquid equilibrium from Total Organic Carbon (TOC) analysis indicated heteroazeotropia and the vapor phase resulted more concentrated in p-xylene. The physical-chemical analysis of pH, conductivity, Total Dissolved Solids (TDS), chlorides, cations (including heavy metals) and anions, the effluent distillate showed satisfactory results, which presents a potential for reuse. The climatological study indicates the region of Natal-RN as favorable to the operation of solar systems, but the use of auxiliary heating during periods of higher rainfall and cloud cover is also recommended / A ind?stria do petr?leo, sentindo um grande impacto econ?mico e ambiental, tem investido crescentemente em pesquisas visando a um tratamento mais satisfat?rio de seu maior efluente: as ?guas produzidas em campos de produ??o. Estas s?o, em sua maioria, descartadas no mar, sem aproveitamento, ap?s serem tratadas. Esse tipo de efluente cont?m uma gama de compostos org?nicos de alta toxicidade e dif?cil remo??o, como hidrocarbonetos polic?clicos arom?ticos, al?m de sais, metais pesados etc. O objetivo principal desse trabalho foi estudar a destila??o solar da ?gua de produ??o pr?-tratada para remo??o de sais e contaminantes da mesma a partir do uso de um sistema h?brido com pr?-aquecimento. Este aparato desenvolvido foi denominado de sistema solar, que ? composto por um aquecedor solar convencional e um destilador solar; o primeiro constitui-se de uma caixa d'?gua, uma placa coletora solar plana e um reservat?rio t?rmico; o destilador solar ? de simples efeito, com 1m2 de ?rea ?til e 20? de inclina??o na cobertura. A metodologia consistiu em cinco etapas: experimentos no sistema solar, com medi??o de temperaturas e de destilado obtido e obten??o de dados climatol?gicos; modelagem e simula??o do sistema; estudo de equil?brio l?quido-vapor de um efluente modelo de solu??o aquosa de p-xileno; realiza??o de an?lises f?sico-qu?micas de amostras de alimenta??o, destilado e res?duo; e um estudo climatol?gico da cidade de Natal-RN. O sistema solar foi testado, separadamente, com ?gua de abastecimento, solu??o aquosa sint?tica de NaCl e ?gua produzida de petr?leo. Foram realizadas medi??es de temperatura, a cada minuto, no reservat?rio t?rmico, na caixa d??gua e no destilador (fases l?quida e vapor). Dados de radia??o solar e precipita??o pluviom?trica foram obtidos do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). O pr?-aquecimento solar mostrou-se eficiente para os l?quidos testados e o fluido no reservat?rio t?rmico apresentou uma temperatura m?dia de 58 ?C, o que viabilizou a alimenta??o aquecida no destilador. O perfil de temperaturas no destilador solar apresentou comportamento similar ? radia??o solar di?ria, com temperaturas m?ximas pr?ximas a 70 ?C. Esse equipamento teve rendimento m?dio de 2,52 L/d e efici?ncia m?dia de 27,2%. A modelagem matem?tica permitiu identificar as vari?veis e par?metros mais influentes no sistema solar. O estudo do equil?brio l?quido-vapor, a partir de an?lise de TOC, indicou condi??o de heteroazeotropia, com o p-xileno se concentrando na fase vapor. As an?lises f?sico-qu?micas de pH, condutividade, STD, cloretos, c?tions (incluindo metais pesados) e ?nions, do efluente destilado apresentaram resultados satisfat?rios, o que evidencia um potencial de reuso. O estudo climatol?gico indica a cidade ou a regi?o de Natal-RN como favor?vel ? opera??o de sistemas solares, mas o uso de aquecimento auxiliar nos per?odos de maior pluviosidade e nebulosidade ? recomendado

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MagnaASBS_TESE.pdf: 3923978 bytes, checksum: 8e72f73f17946076f17005a65118a1ff (MD5) Previous issue date: 2010-02-23 / This work study of solar distillation feasibility in effluent of petroleum industry: produced water, making possible your reuse for irrigation of oleaginous cultures or fodder crops or in steam generation, as well the transport phenomena involved. The methodology for development of this project was to characterize the effluent to be treated and to accomplish physical and chemical analysis in the distilled, to build distillation equipment, concomitant operation of both equipments and implementation of data processing and economical evaluation. The methodology used for all parameters is outlined in APHA (1998) and sampling of the type compound. The feeding of distillation equipment was performed with treated effluent from UTPF of Guamar?. The temperature was monitored throughout the distillers and during the time of operation. The distillers feed occur, as a rule, for sifon. The distillers were operated by a period of 17 months between July 2007 and February 2009, in which 40 experiments were performed. The radiation and temperature datas were acquired in the INPE s site and the temperature inside of the distillers was registered by DATALOGGER Novus. The rates of condensation (mL / min) were determined by measuring of the flow in a graduate test tube of 10 mL and a chronometer. We used two simple solar effect distillers of passive type with different angles in coverage: 20 ? and 45 ?. The results obtained in this study and the relevant discussions are divided into six topics: sample characterization and quality of distilled; construction of distillers; operation (data, temperature profile), climatic aspects, treatment of data and economical analysis. Results obtained can be inferred that: the energy loss by the adoption of vessel glass was not significant, however, complicates the logistics of maintenance the equipment on a large scale. In the other hand, the surface of the tub with a glass shield on the equipment deterioration, both devices showed similar performance, so there is not justified for use of equipment 450. With regard to the climatological study it was verified that the Natal city presents monthly medium radiation varying in a range between 350 and 600 W/m2, and medium of wind speed of 5 m / s. The medium humidity is around 70% and rainfall is very small. The regime of the system is transient and although it has been treated as a stationary system shows that the model accurately represents the distillers system's 20 degrees. The quality of the distilled with regard to the parameters evaluated in this study is consistent with the Class 3 waters of CONAMA (Resolution 357). Therefore we can conclude that solar distillation has viability for treat oilfield produced water when considered the technical and environmental aspects, although it is not economically viable / Esse trabalho visa estudar a viabilidade da Destila??o Solar no polimento de efluentes oleosos: ?gua produzida, de forma a possibilitar o seu reuso na irriga??o de culturas oleaginosas ou forrageiras ou ainda na gera??o de vapor, bem como estudar os fen?menos de transporte envolvidos. A metodologia para desenvolvimento do projeto consistiu em caracterizar o efluente a ser tratado e realizar an?lises f?sico-qu?micas no destilado, construir os equipamentos de destila??o, opera??o concomitante dos dois destiladores e realiza??o de tratamento dos dados e avalia??o econ?mica. A metodologia utilizada para todos os par?metros ? a preconizada no APHA (1998) e a amostragem do tipo composta. A alimenta??o dos equipamentos de destila??o foi realizada com efluente tratado oriundo da UTPF de Guamar?. A temperatura foi monitorada ao longo dos destiladores e durante o tempo em que os mesmos estiveram em opera??o. A alimenta??o dos destiladores ocorria, via de regra, por sifonamento. Os destiladores foram operados por um per?odo 17 meses, entre julho de 2007 e fevereiro de 2009, nos quais foram realizados 40 experimentos. Os dados de radia??o e temperatura ambiente foram adquiridos atrav?s do site do INPE e as temperaturas dentro dos destiladores atrav?s de registradores do tipo DATALOGGER da Novus. As taxas de condensa??o (mL/min) foram determinadas atrav?s da medi??o do escoamento em proveta graduada de 10 mL e cron?metro. Foram utilizados dois destiladores solares simples efeito do tipo passivo com diferentes ?ngulos de inclina??o na cobertura: 20? e 45 ?. Os resultados obtidos nesse trabalho bem como as discuss?es pertinentes est?o subdivididos em seis t?picos: caracteriza??o da amostra e qualidade do destilado; constru??o dos destiladores; opera??o (dados obtidos, perfil de temperatura); aspectos clim?ticos; tratamento dos dados e an?lise econ?mica. Diante dos resultados obtidos pode se inferir que: a perda energ?tica pela ado??o da cuba de vidro n?o foi significativa, entretanto, dificulta a log?stica de manuten??o dos equipamentos em larga escala; por outro lado, o revestimento da cuba com vidro protegeria a base do equipamento da deteriora??o; os dois equipamentos demonstraram desempenho semelhante, logo n?o se justifica o uso do equipamento de 45 ?. Com respeito ao estudo climatol?gico verificou-se que a Cidade do Natal apresenta radia??es m?dias mensais variando entre 350 e 600 W/m2, aproximadamente e velocidade dos ventos m?dia de 5 m/s. Os teores de umidade m?dios ficam em torno dos 70 % e a pluviosidade ? bem pequena. O regime do sistema ? transiente e embora tenha sido dado tratamento de sistema estacion?rio verifica-se que o modelo representa adequadamente o sistema do destilador de 20?. A qualidade do destilado com respeito aos par?metros avaliados nesse estudo ? compat?vel com a Classe 3 de ?guas do CONAMA (Resolu??o 357). Logo se pode concluir que a destila??o solar tem viabilidade para polimento de ?guas produzidas quando considerados os aspectos t?cnicos e ambientais, embora n?o seja vi?vel economicamente

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:02:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IzabellyLL_TESE.pdf: 7496453 bytes, checksum: d39fc896ff5d9d4982952835ef786c26 (MD5) Previous issue date: 2013-07-12 / The molecular distillation is show as an alternative for separation and purification of various kinds of materials. The process is a special case of evaporation at high vacuum, in the order from 0.001 to 0.0001 mmHg and therefore occurs at relatively lower temperatures, preserves the material to be purified. In Brazil, molecular distillation is very applied in the separation of petroleum fractions. However, most studies evaluated the temperature of the evaporator, condenser temperature and flow such variables of the molecular distillation oil. Then, to increase the degree of recovery of the fraction of the distillate obtained in the process of the molecular distillation was evaluated the use nonionic surfactants of the class of nonylphenol ethoxylate, molecules able to interact in the liquid-liquid and liquid-vapor interface various systems. In this context, the aim of this work was to verify the influence of commercial surfactant (Ultranex-18 an Ultranex-18-50) in the molecular distillation of a crude oil. The physicochemical characterization of the oil was realized and the petroleum shown an API gravity of 42?, a light oil. Initially, studied the molecular distillation without surfactant using star design experimental (2H ? ) evaluated two variables (evaporator temperature and condenser temperature) and answer variable was the percentage in distillate obtained in the process (D%). The best experimental condition to molecular distillation oil (38% distillate) was obtained at evaporator and condenser temperatures of 120 ?C and 10 ? C, respectively. Subsequently, to determine the range of surfactant concentration to be applied in the process, was determined the critical micellar concentration by the technique of scattering X-ray small angle (SAXS). The surfactants Ultranex-18 an Ultranex-18-50 shown the critical micelle concentration in the range of 10-2 mol/L in the hydrocarbons studied. Then, was applied in the study of distillation a concentration range from 0.01 to 0.15 mol/L of the surfactants (Ultranex- 18 and 50). The use of the nonionic surfactant increased the percentage of hydrocarbons in the range from 5 to 9 carbons in comparison to the process carried out without surfactant, and in some experimental conditions the fraction of light compounds in the distilled was over 700% compared to the conventional process. The study showed that increasing the degree of ethoxylation of Ultranex18 to Ultranex-50, the compounds in the range of C5 to C9 reduced the percentage in the distilled, since the increase of the hydrophilic part of the surfactant reduces its solubility in the oil. Finally, was obtained an increase in the degree of recovery of light hydrocarbons, comparing processes with and without surfactant, obtained an increase of 10% and 4% with Ultranex-18 and Ultranex-50, respectively. Thus, it is concluded that the Ultranex- 18 surfactant showed a higher capacity to distillation compared with Ultranex-50 and the application of surfactant on the molecular distillation from petroleum allowed for a greater recovery of light compounds in distillate / A destila??o molecular apresenta-se como uma alternativa para separa??o e purifica??o de diversos tipos de materias. O processo ? um caso especial de evapora??o a alto v?cuo, na ordem 0,001 a 0,0001 mmHg, e consequentemente, ocorre ? temperaturas relativamente mais baixas, preservando ao m?ximo o material a ser purificado. No Brasil, a destila??o molecular ? muito aplicada na separa??o de fra??es de petr?leo. No entanto, boa parte dos estudos relacionados a destila??o molecular de petr?leo avalia apenas as vari?veis do processo, tais como: a temperatura do evaporador, temperatura do condensador, vaz?o e etc. Dessa forma, com o prop?sito de favorecer a destila??o molecular, visando aumentar o grau de recupera??o da fra??o do destilado obtido no processo, avaliou-se a aplica??o de tensoativos n?o i?nicos da classe do nonilfenol etoxilado, uma vez que tais mol?culas apresentam a capacidade de interagir na interface l?quido-l?quido e l?quido-vapor de diversos sistemas. Portanto, o objetivo deste trabalho foi verificar a influ?ncia de tensoativo comerciais do tipo Ultranex-18 e Ultranex-50 na destila??o molecular de um petr?leo bruto. Nesse estudo, realizou-se a caracteriza??o f?sico-qu?mica do petr?leo a ser destilado, determinando-se que o mesmo apresentava um grau API de 42?, o que confere a amostra a ser destilada uma caracter?stica de fra??o leve. Na etapa do estudo das destila??es moleculares realizadas sem tensoativo, aplicou-se um planejamento estrela (2K ? ) com duas vari?veis (temperatura do evaporador e temperatura do condensador), tendo como resposta a porcentagem de destilado obtida no processo (%D). Verificou-se que a melhor condi??o experimental para a destila??o molecular do petr?leo estudado foi aplicando uma temperatura do evaporador de 120?C e do condensador de 10?C, obtendo-se uma porcentagem de destilado de 38 %. Posteriormente, para determinar uma faixa de concentra??o de tensoativo a ser aplicado no processo determinou-se a concentra??o micelar critica aplicando a t?cnica de espalhamento de raio-X de baixo ?ngulo (SAXS). Atrav?s da t?cnica, constatou-se que para os tensoativos da classe do nonilfenois etoxilados a concentra??o micelar cr?tica encontra-se na faixa de 10-2 mol/L para os hidrocarbonetos estudados. A partir dessa constata??o, aplicou-se no estudo das destila??es com tensoativo (Ultranex-18 e 50) uma faixa de concentra??o entre 0,01 a 0,15 mol/L. Nesta etapa, verificou-se que a presen?a do tensoativo n?o i?nico aumentou a destila??o de hidrocarbonetos na faixa de 5 a 9 carbonos em compara??o ao processo realizado sem tensoativo, e que em alguns casos a fra??o de compostos leves no destilado do processo foi superior a 700 % em rela??o ao processo convencional. O estudo mostrou que o aumento do grau de etoxila??o do Ultranex-18 para o Ultranex-50, reduziu a porcentagem de compostos destilados na faixa de C5 a C9, uma vez que o aumento da parte hidrof?lica do tensoativo reduz sua solubilidade no petr?leo. Finalmente, verificou-se que o aumento no grau de recupera??o de hidrocarbonetos leves, comparando os processos com o tensoativo e sem tensoativo, resultou em um aumento de 10 % para o processo empregando o Ultranex-18 e 4% para o Ultranex-50. Dessa forma, conclui-se que o Ultranex-18 apresentou maior capacidade de destila??o frente ao Ultranex-50 e que a aplica??o de tensoativo na destila??o molecular de petr?leo favoreceu o processo, j? que houve o aumento da concentra??o de compostos leves obtidos

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MagnaASB.pdf: 1635517 bytes, checksum: df420c88397a6cd630a5381fcef348b7 (MD5) Previous issue date: 2004-09-02 / The production of petroleum is frequently accomplished with great volumes of water, that it is carried of the underground with the oil. It is a challenge of the present century the development of technologies that allow the use of waste water for purposes that consume great amounts of water and don't demand as rigid as the one of the drinking water requirements. The solar distillation has been configuring as an alternative of clean technology for desalination of brine and saline. Besides causing the minimum possible damage to the environment, it takes advantage of an abundant and free energy source: the solar energy. That study aims to develop a Solar Distillator for treatment of the produced water of the oil wells, to obtain an efluent to use in agriculture and vapor generation. The methodology for collection, conservation and analysis of the physical-chemical parameters obeyed the norms in APHA (1995). The sampling was of the composed type. Experiments were accomplished in the solar distillation pilot and simulation in thermostatic bathing. The operation was in batch system and for periods of 4, 6 and 12 h. The developed Distillator is of the type simple effect of two waters. It was still tested two inclination angles for covering; 20? and 45?. The Distillator presented minimum of 2,85 L/m2d revenues and maximum of 7,14 L/m2d. The removals of salts were great than 98%. The removal of TOC in the simulation was great than 90%. In agreement with the data of energy and mass balance, it was verified that the developed solar Distillator presented compatible revenues with those found in literature for similar types. It can be inferred that the obtained distilled water assists to the requirements CONAMA in almost all the points and could be used for irrigation of cultures such as cotton and mamona. As the distilled water has characteristics of fresh water it can be used in the generation of vapor / A produ??o de petr?leo ? realizada freq?entemente com grandes volumes de ?gua, que ? carreada do subsolo junto com o ?leo. ? desafio do presente s?culo o desenvolvimento de tecnologias que possibilitem ou uso ou reuso de efluentes para outros fins. A destila??o solar ? uma alternativa de tecnologia limpa para dessaliniza??o de ?guas salobras e salinas. Esse estudo visa desenvolver um Destilador Solar para tratamento da ?gua de produ??o de petr?leo, com vistas a se obter um efluente pass?vel de utiliza??o na agricultura e gera??o de vapor. A metodologia para conserva??o e an?lise dos par?metros f?sico-qu?micos obedeceu preconiza??o do APHA (1995). A amostragem foi do tipo composta. Foram realizados experimentos no destilador solar piloto e simula??o em banho termost?tico. A opera??o foi em sistema de batelada e por per?odos de 4, 6 e 12 h. O destilador desenvolvido ? do tipo simples efeito de duas ?guas. Testou-se ainda dois ?ngulos de inclina??o para cobertura; 20? e 45?. O destilador apresentou rendimentos m?nimo de 2,50 L/m2d e m?ximo de 7,5 L/m2d. As remo??es de sais foram superiores a 98%. A remo??o de TOC na simula??o foi superior a 90%. De acordo com os dados dos balan?os energ?tico e de massa, verificou-se que o destilador solar desenvolvido apresentou rendimentos compat?veis com os encontrados na literatura para seus similares. Enfatiza-se que o isolamento utilizado n?o estava nas condi??es de otimiza??o, logo, esse rendimento pode ser melhorado. Pode-se inferir que a ?gua destilada obtida atende aos requisitos CONAMA em quase todos os pontos, podendo ser utilizada, com ressalvas, na irriga??o de culturas n?o comest?veis como o algod?o e a mamona. Como a ?gua destilada tem caracter?sticas de ?gua doce pode ser utilizada na gera??o de vapor