Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016 / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:13:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339448.pdf: 1889689 bytes, checksum: 9651183759c77d416448439e789a21c5 (MD5) Previous issue date: 2016 / Os hidrocarbonetos aromáticos benzeno, tolueno e xilenos, conhecidos como BTX, são compostos tóxicos presentes em efluentes líquidos das indústrias petroquímicas. Esses efluentes quando liberados no meio ambiente contaminam o solo e as águas subterrâneas, comprometendo aquíferos, que representam uma fonte de água potável. Neste contexto é fundamental uma série de estudos para o desenvolvimento de técnicas eficazes para a remoção dos compostos BTX desses efluentes. Dentre as diversas técnicas empregadas atualmente, destacam-se os tratamentos biológicos com biomassa imobilizada. No entanto existem poucos estudos que abordam a mistura de múltiplos substratos. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um algoritmo em linguagem MATLAB capaz de estimar os parâmetros cinéticos em um reator de leito fixo com biomassa imobilizada em sistema monocomponente, bicomponente e tricomponente. Foram avaliados modelos cinéticos de Monod, inibição acompetitiva, inibição competitiva e não-competitiva para a mistura de múltiplos substratos com a finalidade de determinar a existência ou não de inibição pelo substrato. Verificou-se através dos resultados que para a biodegradação individual de BTX o biofilme degradou mais rapidamente o tolueno, seguido do benzeno e do o-xileno. Para sistema com múltiplos substratos (bicomponente e tricomponente) determinou-se estatisticamente que a mistura de benzeno, tolueno e o-xileno provocou inibição competitiva. Em sistema tricomponente constatou-se que o biofilme possui maior taxa de biodegradação para o benzeno, seguido do tolueno e do o-xileno, respectivamente. De forma geral, o algoritmo de minimização desenvolvido neste trabalho permitiu prever com eficácia os parâmetros cinéticos em sistema individual e de mistura. Também permitiu predizer diferentes condições de operação de um reator de leito fixo com biomassa imobilizada que atendem à resolução 430 de 13 de maio de 2011 do CONAMA. <br> / Abstract : Aromatic hydrocarbons, benzene, toluene and xylenes, known as BTX, are toxic compounds present in wastewater of petrochemical industries. These effluents when released into the environment contaminate the soil and groundwater, affecting aquifers, which are a source of drinking water. In this context, it is fundamental the development of effective techniques for the removal of BTX compounds of these effluents. Among the various techniques currently employed, stands out the biological treatment with immobilized biomass, but there are few studies that address the mixture of multiple substrates. The present work aims the development of an algorithm in MATLAB language to estimate the kinetic parameters in a fixed bed reactor with immobilized biomass with one, two and three components. The kinetic models of Monod, uncompetitive inhibition, competitive and non-competitive inhibition for mixture of multiple substrates were evaluated in order to determine the existence or not of inhibition by the substrate. It was found through the results that for individual biodegradation of BTX the biofilm quickly degraded toluene, followed by benzene and o-xylene. For system with multiple substrates (two and three components), it was determined statistically the mixture of benzene, toluene and o-xylene caused competitive inhibition. In three components systems, it was found that the biofilm has highest rate of biodegradation for benzene, followed by toluene and o-xylene, respectively. In general, the minimization algorithm developed in this work allowed to effectively predict the kinetic parameters in single or mixed system and to predict different conditions of operating for a fixed bed reactor with immobilized biomass that meet the CONAMA resolution 430 of 13 May 2011.

Orientador: Lucia Helena Innocentini Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:07:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trevisan_HenriqueCelso_M.pdf: 3069100 bytes, checksum: 37bda574fc53a1d35ce349d22fa4fd1c (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Silica gel macroporosa foi obtida pelo tratamento hidrotérmico da silica gel microporosa, preparada a partir de silicato de sódio e ácido cloridrico, a temperatura ambiente. A silica porosa, classificada em diferentes tamanhos de particula, e um tipo de terra de diatomáceas (celite 545) foram analisados em termos de tamanho de poros pelo método de introdução de mercúrio por pressão. A silica gel com diferentes tamanhos de particula, celite 545 e vidro não poroso foram examinados quanto à possibilidade de serem utilizados como suportes para imobilização de glicose oxidase (EC 1.1.3.4). catalisando a oxidação de glicose para glicolactona. A enzima foi ligada a derivados alquilamino dos suportes utilizando-se glutaraldeido e a efetividade do método foi comparada em relação ao tamanho das particulas e dos poros. A performance da enzima imobilizada foi estudada em reator de leito fluidizado, utilizando ar como fonte de oxigênio / Abstract: Macroporous silica gel was obtained by hydrothermal treatment of a microporous silica gel, prepared from sodium silicate and hydrochloric acid at room temperature. The macroporous silica sieved in differents particle sizes, and one grade of diatomaceous earth (celite 545) were analysed in terms of pore sizes by the mercury intrusion pressure method. Silica gel of different particle sizes celite 545 and nonporous glass were examined for their suitabilty as support materials for glucose oxidase ( EC 1.1. 3. 4) immobilization catalysing the oxidation of glucose to glucolact one. The enzyme was coupled to the alkilamine derivatives of the supports by glutaraldehyde and the effectiveness of the method was compared in relation to the particle and pore sizes. The performance of the immobilized enzyme was studied in a fluidized bed reactor using air as oxigen source / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Saul Gonçalves D'Avila / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_SoniaMariaAlves_M.pdf: 6280929 bytes, checksum: e399b29a074e7ea0636786683b069201 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Este trabalho é uma contribuição ao estudo de novos processos de destilação zaeotrópica do etanol, discutindo-se os seguintes aspectos: (1) seleção de solventes alternativos ao benzeno para a destilação azeotrópica do etanol; (2) determinação experimental do equilíbrio líquido-líquido dos sistemas ternários água-etanol-ciclohexano e água-etanol-hexano, a pressão atmosférica e temperaturas iguais ao mais altas que ¿25 GRAUS¿C: (3) predição e interpolação dos dados de equilíbrio líquido-líquido usando quatro modelos de coeficientes de atividade da fase líquida (NRTL. UNIQUAC. TSUBOKA-KATAYAMA-WILSON e CHA-PRAUSNITZ); (4) análise da viabilidade da utilização dos solventes selecionados na destilação azeotrópica do etanol / Abstract: This work is a contribuition to the study of new processes of azeotropic distillation of ethanol, discussing the following aspects: (1) selection of alternative solvents for azeotropic distillation of ethanol as substitute of benzene; (2) experimental determination of liquid-liquid equilibrium data of ternary systems water-ethanol-cyclohexane and water-ethanol-hexane, at atmosferic pressure and temperatures equal to or higher than ¿25 DEGREES¿C: (3) prediction and interpolation of the liquid-liquid ternary data using four liquid-liquid activity coefficient models (NRTL, UNIQUAC, TSUBOKA-KATAYAMA-WILSON and CHA-PRAUSNITZ); (4) analysis of the possible use of the selected solvents in the azeotropic distillation of ethanol / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Jose Augusto R. Rodrigues / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:39:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarrascoLeiva_Genaro_M.pdf: 3175425 bytes, checksum: 6c455a3e373bd6111d3f8ece0487dc28 (MD5) Previous issue date: 1991 / Mestrado

Orientador : João Alexandre F. Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T09:13:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reinehr_EdelbertoLuiz_M.pdf: 4180778 bytes, checksum: e35395a91996f66440a8bca84e3c3267 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Neste trabalho, descreve-se o estudo do comportamento hidrodinâmico de uma coluna de destilação de pretos perfurados sem vertedores. A coluna tem 5,5 cm de diâmetro interno, e a área livre de escoamento de seus pratos foi variada de 9,89% até 39,57%. Os aspectos hidrodinâmicos estudados com a coluna operando com o sistema etanol-água em condições destilantes e em refluxo total e parcial foram: os regimes de escoamento, a altura da dispersão, o limite inferior de operação, a transição entre os regimes "froth" e "spray" e as oscilações da dispersão. Estes itens são estudos em função das vazões das fases, das propriedades físico-químicas do sistema envolvido e das características geométricas dos pratos perfurados. Os resultados experimentais mostraram a formação dos regimes de escoamento do tipo "spray", espuma celular, "froth" e a transição entre os regimes "froth" e "spray". O regime de espuma celular só foi observado nos pratos com área livre de escoamento até 19,0%. As oscilações do tipo meia onda e onda completa não foram observadas em nenhum dos experimentos realizados. A altura da dispersão, transição "froth-spray" e o limite inferior de operação são analisados e apresentam-se correlações para suas previsões em função das vazões das fases, das suas propriedades físico-químicas e dos parâmetros geométricos dos pratos / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-16T00:41:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stinghen_AmilcarOdinir_M.pdf: 4984564 bytes, checksum: 9fcee65f098a26aed067eeef7a96778c (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: A análise de flexibilidadee operação de processos químicos constitui uma das partes fundamentais na fase de projeto de plantas químicas. O estudo detalhado da interação existente entre as correntes e as unidades do processo levam ao conhecimento das condições ótimas de operação de maneira a maximizar a performance global da planta. No presente trabalho, a flexibilidadedas plantas químicas é estudada, mediante a utilização de técnicas de simulação não-sequencial em conjunto com técnicas de otimização. Para flexibilizara operação, devem ser avaliados os efeitos externos e internos sobre as variáveis de operação, que poderão acarretar em danos nos equipamentos e prejudicara performance do sistema. A otimização energética de processos químicos, mesmo já integrados com relação aos fluxos de energia, é considerada mediante a utilização da "Metodologia Pinch". Esta metodologia permite propostas de novas estruturas que proporcionam a operação otimizada energeticamente , tornando plantas químicas mais competitivas. A metodologia de análise desenvolvida é aplicada ao processo de produção de ácido sulfúrico, mediante análises locais e globais. As análises locais são feitas nas regiões as quais limitam a performance do processo. Deste modo, procura-se estabelecer as condições ótimas locais que deverão ser consideradas na otimização global da planta / Abstract: The analisys of flexibilityand operation of chemical process istablishes one of the fundamental parts of the chemical plants design stage. The detailed interation study between streams and process units gives knowledgment of the optimal conditions so that it is to maximize the global performance of the plant. In this work, the flexibility of the chemical plants is studied through the utilization of non-sequencial simulation techniques in conjunction with otimization techniques. Is is necessary to evaluate the external and internal effects on the operating variables so that the operation be flexible. On the other hand, they could cause problems in the equipments and lead to low performance. The energetic optimization of chemical process, althrough already energeticaly integrated, is considered through Pinch Methodology analyses. This allows the proposition of new structures which are energeticaly optimized. Thus, the chemical plants can be more competitive. The developed methodology of analysis is applied to the sulphuric acid production process through local and global analyses. The local analyses are made in the regions which limit the process performance. In this way. the optimal local conditions are established which need to be considered in the global optimization of the plant / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Milton Mori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-16T01:19:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Spandri_Renato_M.pdf: 3115335 bytes, checksum: 50c6d9203ff08d152a25f8cc5ac43e7b (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: A presente tese consistiu na comparação de dois modelos cinéticos publicados na literatura para representação do processo de desidrogenação de etil-benzeno e produção do monômero estireno. Os modelos de Sheel-Crowe e de Sheppard-Maier foram comparados com dados de literatura e com dados práticos industriais de planta de estireno. Os modelos cinéticos foram empregados em conjunto com equações simplificadas do reator, tendo em vista o método empregado pelos autores na pesquisa dos parâmetros cinéticos. Um programa de computador foi desenvolvido para cálculo do reator de desidrogenação e foi incluído em simulador de processos comercial. Com o simulador de processos foram calculados os demais equipamentos da planta. Verificaram-se melhores resultados com o modelo mais recente e ajustaram-se parâmetros das colunas de destilação para dados de desempenho de unidade industrial. A modelagem permitiu simular a planta completa, tendo-se pesquisado o valor ótimo de variáveis mais importantes para o objetivo de rentabilidade máxima da planta. A otimização foi feita com ajuste estatístico de dados e com método seqüencial de pesquisa para identificação do ótimo global; além disso, foi analisado um caso de otimização com restrição na geração de vapor d¿água. Concluiu-se que o ótimo operacional da planta não corresponde precisamente ao ótimo operacional do reator. A inclusão da seção de recuperação de produtos é importante para determinação das condições de máxima rentabilidade do processo / Abstract: The present thesis involves the comparison between two published kinetic models for the ethylbenzene dehydrogentaion of the styrene monomer production process. Sheel-Crowe¿s and Sheppard-Maier¿s proposals were both used to test literature and proprietary plant data. Kinetic data were used with simplified reactor equations according to the method originally employed employed by authors in the search of model numerical parameters. A computer code was written to perform dehydrogenation reactor calculations and was included in a commercial process simulator. All other plant equipments were simulator evaluated. Better correlations were found with the second model and distillation columns parameters were adjusted to existing plant unit performance. Modelling task enabled the whole plant simulations for the search of the optimum operational point. This one relates to most important variables determination to maximize plant profit. Both statistical and sequential search optimum; an additional steam equipment limited restricted optimization case was analyzed. An important conclusion shows the plant optimum is different of the reactor alone one. The inclusion of product recovery section is essential to determine precisely the maximum profit plant conditions / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Jesiel Ferreira Gomes (jesielgomes@ufcg.edu.br) on 2017-12-01T15:35:57Z No. of bitstreams: 1 ANTONIO RODRIGUES TACIDELLI - DISSERTAÇÃO PPGEQ - 2007.pdf: 1399930 bytes, checksum: 619c1d3a8475477782394bfb6bb0f55d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-01T15:35:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANTONIO RODRIGUES TACIDELLI - DISSERTAÇÃO PPGEQ - 2007.pdf: 1399930 bytes, checksum: 619c1d3a8475477782394bfb6bb0f55d (MD5) Previous issue date: 2007-06 / Este trabalho é voltado para a análise técnica de um processo específico da produção de poli (cloreto de vinila) (PVC) cujo objetivo é de aumentar sua produtividade sem comprometer a qualidade do produto final nem a segurança operacional e fornecer as melhores condições operacionais para a operação deste processo. Atualmente a produtividade dos reatores da fábrica em questão está em 300 t/m³/reator/ano. A fim de elevar este valor foram empregadas as técnicas de elevação da temperatura no final de reação e injeção de monômero adicional durante a reação. Nenhum investimento adicional foi realizado na planta. Planejamentos experimentais foram conduzidos para avaliar os efeitos desta aplicação na qualidade da resina e na produtividade. Otimização foi conduzida para definir o melhor ponto operacional. Após implantação das condições obtidas, em mais de 600 reações, o uso em conjunto das duas técnicas indicou um aumento de 18,8% na produtividade. A disponibilidade de produção para a resina pipe foi de mais 15.000 toneladas por ano. A qualidade do produto final representada pelos parâmetros de densidade aparente, porosidade, valor K, diâmetro médio de partícula, teor de finos e de grossos não tiveram alterações significativas em relação à especificação desejada. / This work mentions an industrial case of production capacity increasing of reactors which produce PVC resin. To obtain more productivity two different techniques were applied into the process. The rise of temperature to the reaction end and a monomer injection close to the critical point of conversion of the resin were the techniques used. An experimental design was done to study the influence of these both techniques on the productivity and the quality results. After this, the best operational conditions were set in the reactors and more than 600 batches were carried on to validate the tests. An 18.8% increase was reached in the productivity. More than 15,000 tons per year are now available in the plant capacity. The final quality of the resin was inside of the desired specification.

Dissertação de doutoramento. Engenharia Química. 1995. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Química, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Professor José Carlos Brito Lopes