Orientadores: Elizabete Jordão, Wander Luiz de Vasconcelos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-26T06:33:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schvartzman_MonicaMariadeAbreuMendonca_D.pdf: 14456999 bytes, checksum: 602b223f3e562cf8e265030b8e6f8642 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A adsorção como um processo de separação em potencial ampliou seu campo de aplicação após o desenvolvimento de adsorventes como as zeólitas sintéticas e de novos processos de separação, como os ciclos PSA ("Pressure Swing Adsorption"). As zeólitas são luminossilicatos hidratados com uma estrutura cristalina, possuindo canais de dimensões moleculares com propriedades singulares de adsorção. Ele realiza a separação de gases através da adsorção seletiva, onde o adsorvente é regenerado por redução da pressão parcial do componente adsorvido. O adsorvente é o principal constituinte da instalação de separação de gases pelo processo PSA e a sua qualidade tem uma grande influência na viabilidade econômica do processo. O objetivo deste trabalho é estabelecer uma metodologia para a seleção de adsorventes para separação de gases pelo processo PSA utilizando os princípios básicos da Ciência e Engenharia de Materiais. A metodologia utiliza também conceitos da Qualidade Total, modelagem e simulação computacional e técnicas estatísticas para o planejamento de experimentos. Na sua aplicação são necessárias etapas como as caracterizações fisica, química e estrutural do adsorvente, a avaliação das propriedades mais relevantes e do desempenho dos adsorventes no processo PSA Para a realização deste trabalho foi necessário projetar e montar três instalações laboratoriais: o sistema de regeneração de adsorventes de zeólita, a instalação para obtenção de isotermas de equilíbrio e a instalação PSA Esta última instalação foi automatizada utilizando-se tecnologias que permitem grande flexibilidade e eficiência ao processo. Sua operação representa um importante avanço no sentido de se dominar a tecnologia de separação de gases por adsorção. A metodologia estabelecida foi empregada na comparação de quatro adsorventes comerciais de zeólita 5A utilizados na separação do ar pelo processo PSA, com a finalidade de demonstrar a viabilidade de sua utilização. Foi constatado que pequenas diferenças na natureza e na geometria dos adsorventes podem levar a diferenças significativas em relação à capacidade de adsorção. Logo, o conhecimento das relações entre a estrutura de poros dos adsorventes e o seu desempenho no processo é um fator importante para a seleção de adsorventes mais eficientes que podem conduzir a processos mais competitivos / Abstract: Adsorption processes are widely used in industry, both for purification and for bulk gas separation. The discovery and commercialization of synthetic zeolites as adsorption material provided a major stimulus to the development of adsorption as a separation processo Zeolites are hydrated aluminosilicates with a crystalline structure of precise geometry and uniform size pores, forming channels of molecular dimensions with singular properties of adsorption. Pressure swing adsorption (PSA) is a gas separation process in which adsorbent is regenerated by reducing the partial pressure of the adsorbed component. The adsorbent is the main component of a PSA gas separation plant and its quality is responsible for the major impact on the economical aspects ofthe whole process. The objective of this work is to set up a methodology for selection of adsorbents for gas separation by PSA processes using the Materiais Science and Engineering approach. This methodology also uses concepts and tools from Total Quality Management, computer modeling and simulation and statistical techniques for experiment planning and data analysis. It includes the evaluation of physical and structural properties and chemical composition, assessment of the main characteristics conceming the separation process in use and performance of the adsorbent related to the specific gas separation processo. Three facilities were set up in order to get this work done: a regeneration system for zeolites adsorbents, a system for obtaining equilibrium isotherms and a PSA facility. The PSA facility was automated by using an advanced technology, which is very flexible and efficient. This was an important step towards the achievement of know how on gas separation by adsorption. To demonstrate its utility, this methodology was applied to four different commercial 5A zeolites, which are usually used for air separation by PSA processes. It was shown that even-slight differences in the nature and geometry ofthe adsorbents can lead to significant changes in their adsorption capacities. Consequently, knowing the relationships between pores structures and adsorbents performance is an important factor for the selection of adsorbents of higher efficiency making it possible to have more competitive processes / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira, Sandra Lucia da Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T20:18:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Amatuzi_DorivalSilvestre_M.pdf: 7176464 bytes, checksum: 2fbb848dce0cc78a71653f71c10a5e94 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O desenvolvimento de equipamentos de alta performance é uma das preocupações mais freqüentes nos dias de hoje nas áreas de pesquisa e projeto em Engenharia Química. O objetivo é desenvolver técnicas para obter equipamentos de pequena dimensão e intensificar a eficiência de separação, gerando plantas compactas e eficientes. Sistemas de contato gás-líquido como destilação e absorção, normalmente requerem grandes colunas para obter elevados graus de separação. Nestas colunas a gravidade é a força motriz do escoamento e contato das duas fases. A literatura cita que os leitos de recheio rotativos apresentam alta eficiência de separação em um equipamento de dimensões reduzidas comparado a uma coluna convencional. A alta velocidade de rotação fornece um forte campo centrífugo permitindo o uso de altas taxas de líquido e gás. O objetivo deste trabalho foi a avaliação do comportamento hidrodinâmico e de transferência de massa de um leito de recheio rotativo através do estudo da dessorção de acetona de uma solução aquosa de acetona pelo ar. O leito foi operado em uma faixa de 500 e 5000 rpm. O contato entre as duas fases ocorre no leito de recheio contido no rotor de 10,5 cm de diâmetro externo, 4,0 cm de diâmetro interno e 3,0 cm de altura. A fase líquida escoa de dentro para fora do rotor devido à força centrífuga. A fase gasosa escoa de fora para dentro do rotor, em contracorrente com o líquido. Foram realizados estudos do comportamento hidrodinâmico do equipamento, utilizando sistema água-ar, para obter a região de operação estável do equipamento, onde não ocorre arraste de líquido pela fase gasosa. Foram utilizadas vazões de ar de 10 - 80 l/min, vazões de líquido de 0,5 - 2,0 l/min e velocidades de rotação de 500 - 5000 rpm. Os experimentos de transferência de massa, utilizando soluções aquosas de acetona (1,5 %) e ar, foram realizados operando o equipamento com velocidade de rotação e taxas de escoamento na região estável. Os valores experimentais de Kga foram determinados e os resultados mostraram que o coeficiente de transferência de massa foi dependente da velocidade de rotação e das vazões de líquido e ar. Os valores experimentais obtidos para o leito centrífugo foram 2 a 5 vezes mais altos que aqueles calculados para um leito de recheio convencional equivalente. Uma equação empírica foi ajustada para correlacionar os coeficientes experimentais de transferência de massa para o leito de recheio centrífugo. O sistema apresentou alta eficiência de separação em um equipamento de tamanho reduzido / Abstract: The development of high performance equipment is nowadays one of the most important preoccupations in chemical engineering research and design. The target is to devise techniques to obtain low dimension equipment and to intensify separation efficiency, generating compact and efficient plants. Gas-liquid contact systems as absorption and distillation, normally require large columns to obtain high separation degrees. In these columns the gravity is the driving force for the flowing and contact of the two phases. Literature reports that rotating packed beds present high efficiency with reduced dimension as compared to the conventional packed bed. The high rotating velocity provides a strong centrifugal field permitting the use of high rates of liquid and gas. The purpose of this work is to evaluated the hydrodynamic and mass transfer behaviour of a rotating packed bed studying the stripping of acetone of an acetone-water solution by air. The bed was operated at 500 - 5000 rpm. The contact between the two faces occurs in the packed bed contained in a rotor with 10,5 em outer diameter and 4,0 cm inner diameter being 3,0 em high. Liquid flows from the inner edge to the outer edge of the rotor due to the centrifugal force. Gas flows inward from the outer edge to the inner edge countercurrently to the liquid. The hydrodynamic behaviour of the equipment was studied using water-air, to obtain the region of stable operation, where liquid entrainment is absent. Air flow ranged from 10 to 80 l/min, and liquid ranged from 0,5 to 2,0 l/min and rotor velocity in the ranged from 500 - 5000 rpm. Mass transfer experiments, using aqueous solutions of acetone (1,5 %) and air, were performed operating the equipment with rotation velocity and rates in the stable region. Experimental values of Kga were determined and the results show that the mass transfer coefficient is dependent on the gas and liquid flow rates and rotation velocity, and their values are 2 to 5 times higher than those calculated for an equivalent conventional packed bed. An empirical equation was fitted to correlate the mass transfer experimental coefficients for rotating packed bed. The system presented high separation efficiency in a reduced size equipment / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-25T04:41:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_LucianaAlvesde_M.pdf: 2550355 bytes, checksum: d15696cbd501dda9bcf63d0bdf4101cc (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: os sistemas bifásicos têm sido largamente utilizados na pesquisa bioquímica para a separação e purificação de macromoléculas, células e partículas celulares. Nos últimos anos, os sistemas bifásico também têm encontrado aplicações em diferentes áreas da biotecnologia, especialmente no que se refere a utilização de sistemas alternativos de baixo custo, como o sistema constituído por polissacarídeo da goma de cajueiro (POLICAJU) e polietileno glicol (PEG). O exsudato de Anacardium occidentale L. consiste em polissacarídeo acido largamente encontrado no Nordeste brasileiro, onde é empregado como substituto da goma arábica para uso farmacêutico. A goma bruta foi coletada como exsudato natural de árvores cultivadas no estado de Pernambuco. Nódulos livres de cascas selecionadas para o processo de isolamento da goma via precipitação por etanol. Foram estabelecidos diagramas de fases para o sistema polissacarídeo de goma do cajueiro e polietileno glicol 1500, 4000 e 8000 nos pH¿s 6,0, 7,0 e 8,0 para temperaturas de ¿25 GRAUS¿C¿ e ¿40 GRAUS¿C. Observou-se um deslocamento da binodal no sentido de maiores concentrações de polímeros com a diminuição do peso molecular do polietileno glicol. A faixa de pH estudada, assim como as temperaturas, não acarretaram alterações significativas na binodal. Diferentes ¿tié-lines¿ foram analisadas para a determinação do coeficiente de partição de uma proteína modelo, a tripsina... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Aqueous two-phase systems have found widespread use in biochemical research for separation and purification of macromolecules, cells and cell particles. In recent years the aqueous two-phase systems have also found applications in various areas of biotechnology, specially when utilizing low-cost biphasic systems, as the new aqueous two-phase system based on cashew-nut tree gum (POLICAJU) and poly(ethylene glycol) (OEG). The exsudate gum from Anacardium occidentale L. is a branched acidic heteropolysaccharide found in Brazilian north-western. It¿s employed locally as a substitute for Arabic gum in pharmaceutical uses. Crude gum was collected as natural exsudate from cultivated trees in Pernambuco state. Clear nodules free of bark were selected to be isolated via ethanol precipitation. Phase diagrams were provided for cashew-nut tree gum and PEG molecular weight of 1500, 4000 and 8000 at pH 6,0, 7,0 and 8,0, for '25DEGREES¿C and ¿40 DEGREES¿C. It was observed a displacement of the bimodal for higher polymer concentrations when polyethylene glycol molecular weights decreased. The pH range studied, as the temperatures did not promote significant alterations on the bimodal. Different tie-lines were analysed for partition coefficient determination of a model protein, trypsin. The protein partitioned almost in the bottom gum-rich phase for the experimental conditions tested... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-25T09:21:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavenaghi_MariaEugenia_M.pdf: 3921000 bytes, checksum: 6ded7dafbca3b4c38645471e9bc81a6a (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A dextrana é um biopolímero, com grande potencial industrial, produzido principalmente pelo microorganismo Leuconostoc mesenteroides e formado por resíduos de glicose unidos por ligações a-1,6. Este polissacarídeo apresenta hoje diversas aplicações em alimentos, produtos farmacêuticos, cosméticos, indústrias química e fotográfica, devido provavelmente às inúmeras pesquisas realizadas. As características e propriedades da dextrana são muito específicas e seu uso é diferenciado de acordo com seu peso molecular. Durante a síntese enzimática de dextrana, a partir da sacarose, obtém-se ainda a frutose, muito utilizada nas indústrias alimentícias devido principalmente ao seu grande poder adoçante. Entretanto, encontram-se pouquíssimos estudos que avaliam a separação da frutose, presente em grandes quantidades no produto da síntese, cuja recuperação traria grandes ganhos econômicos. O objetivo deste trabalho é selecionar e estudar resinas que promovam a separação da frutose obtida durante a síntese "in vitro" de dextrana. A enzima dextrana-sacarase, responsável pela síntese de dextrana, foi produzida por fermentação do microorganismo Leuconostoc mesenteroides NRRL 8512-F, em sacarose, e utilizada na síntese "in vitro" de dextrana . A reação enzimática foi realizada com solução 10% de sacarose, em pH 5,2, e 20°C. O produto direto da síntese de dextrana foi submetido a processos de separação cromatográfica em colunas de vidro empacotadas com a resina de troca iônica Dowex 50WX4,. Dowex SOWX8 e a resina Dowex XUS 40285. As resinas na forma de hidrogênio foram submetidas à troca iônica para substituição dos íons hidrogênio por íons cálcio. Foram testadas as vazões de 0,1 e O,55ml/min e as temperaturas de 35,45 e 60°C e realizouse também a separação à 45°C em uma coluna com gel Superdex 30 num sistema FPLC. Durante a separação, amostras foram recolhidas em intervalos de tempo definidos e analisadas por cromatografia de permeação em gel, em um sistema HPLC para obtenção dos perfis de concentração para dextrana e frutose. Observou-se um aumento na eficiência de separação com o aumento dá temperatura para processos de separação com vazão de 0,1 ml/min, sendo que a resina Dowex XUS 40285 apresentou maior eficiência que as outras resinas e as melhores condições para a separação foram vazão de 0,1ml/min e temperatura de 60ºC / Abstract: Dextran is a biopolymer from bacteriological origin, with great industrial potential. It is mainly produced by the enzime dextran sucrose from Leuconostoc mesenteroids. It manly formed by glucose residues linked by a-1,6 bonds. This polysaccharide has many uses today, for example in many foods, pharmaceutics products, cosmetics, chemical and photographic industries. The characteristics as well as properties of dextran are very specific and its use is different for each molecular weight range. In the enzymatic synthesis from sucrose, fructose as by-product is obtained and this monosaccharide is used in food industries. However, very few studies about separation of the fructose from dextran medium can be found in the literature. The fructose recovery will provide a substantial savings for the process as a whole. The objective of this work is to select and study resins that provides the fructose separation from the medium. Dextran sucrase, was produced by Leuconostoc mesenteroides NRRL B512-F on sucrose, and used in the dextran synthesis. The enzymatic reaction was realized with 10% sucrose solution, in pH 5,2 and 20°C. The dextran direct synthesis product was separated in a glass chromatographic column, packed lither with Dowex 50W X4 ion excihange resin, Dowex 50W X8, Dowex 40285 resin or Superdex 30 from Pharmacia Biothec. The original hidrogens resins were changed by calcium ions. Separation occurred at elution rate of 0,1 and 0,55 ml/min at temperatures of 35, 45 e 60°C; and the separation with Superdex 30 gel column was performed at 45°C. The separation samples were colected at defined intervals of time and analysed by gel permeation chromatography, in an HPLC system in order to obtain the fructose concentration profile. It has been shown that there are an increase in the separation efficiency when the temperature is increased at a flow rate of 0,1 ml/min. The best result was obtained with Dowex 40285 resin, to flow at 0,1 ml/min at a temperature of 60°C. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador : Saul Gonçalves d'Avila / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-14T00:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_MariaHelenaCanode_M.pdf: 4035917 bytes, checksum: c87fe8ad1d2420974d86912c601ca590 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Este trabalho é uma contribuição ao estudo de processos de separação envolvendo fases em equilibrio liquido-liquido-vapor. Os seguintes aspectos são abordados: (1) desenvolvimento de um algoritmo eficiente de cálculo de flash liquido-liquido-vapor e sua aplicação para gerar diagramas de fases e em cálculos de destilação; (2) avaliação da utilização de parâmetros binários do modelo UNIQUAC obtidos de dados bifásicos em cálculos trifásicos de misturas ternárias; (3) medidas experimentais e correlação de dados de equilibrio liquido-liquido de misturas ternárias onde pode ocorrer o equilibrio liquido-liquido-vapor. Os seguintes sistemas foram estudados :(1) água-butanol-acetato de etila (20-40 C) ; (2) água butanol-acetato de butila (30-70 C) ; (3) água-butanol-acetato de amila (20-40 C) ; (4) água-metanol-metil terbuil éter (MTBE) (10-40 C) ; (5) água-etanol-MTBE (10-40 C) / Abstract: This work is a contribution to the study of separation processes involving phases in liquid-liquid-vapor equilibrium. The following aspects are discussed : (1) development of an efficient liquid-liquid-vapor flash calculation algorithm and its application to phase diagram generation and distillation calculations; (2) evaluation or utilization or binary parameters appearing in UNIQUAC model calculated from binary data to three phase calculations in ternary mixtures ; (3) experimental measurement and correlation or liquid-liquid equilibrium data or ternary mixtures where the liquid-liquid-vapor equilibrium may occur. The following systems were considered:(l) water-1-butanol-acetic acid ethyl ester(20-40 C) ; (2) water-1-butanol-acetic acid butyl ester(30-70C);(3) water-1-butanol-acetic acid isopentyl ester (20-40 C); (4)water-methanol-tert-butyl methyl ether(MTBE) (10-40 C) ; (5) water ethanol-MTBE (10-40°C) / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Carol Hollingworth Collins / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:47:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trindade_MariadeFatimaSevero_D.pdf: 11969217 bytes, checksum: 270ba608313aee7470b9ea013c6139d0 (MD5) Previous issue date: 1992 / Doutorado

Orientador : Fernando Galembeck / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-14T07:34:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_MariaCeliaPires_D.pdf: 6527225 bytes, checksum: 3e23c3b7f3ba1e21a7a21b373ccea6fa (MD5) Previous issue date: 1989 / Doutorado

Orientador: Jose Walter Martins / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T09:06:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PeraltaZamora_Patricio_D.pdf: 3499293 bytes, checksum: 9e4e42a42ae5d72ef2ad1fc81b28269f (MD5) Previous issue date: 1995 / Doutorado

Orientador: Cesar Costapinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:15:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Furlan_LuisTadeu_M.pdf: 4347350 bytes, checksum: 8e954394a34772d9df78704cf3fdda59 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Neste trabalho apresentam-se os resultados para a separação entro o p-xileno e o o-xileno por adsorção em fase líquida em leitos fixos contendo zeolito X, cujo cátion 'Na POT. +¿ foi substituído por 'Ba POT. ++¿ e 'K POT. +¿. A similaridade entre as propriedades físicas dos isômeros xilenos torna impraticável a separação do p-xileno por meio de destilação ou outros processos convencionais de separação. A adsorção vem se tornando amplamente utilizada na industria do petróleo e substitui com vantagens algumas técnicas convencionais de separação. No estado da arte sobre processos de adsorção em fase líquida, encontrou-se pouca informação sobre unidades de bancada. A quase totalidade das informações obtidas em literatura refere-se a patentes. Utilizou-se a técnica de fatorial fracioanal no planejamento dos experimentos necessários a verificação da influência das principais variáveis do processo para a separação do p-xileno por adsorção. Assim foi construída uma unidade de bancada para efetuar os testes de adsorção e um unidade destinada a determinar os testes de adsorção e uma unidade destinada a determinar o conteúdo de água em adsorventes, sendo esta última também utilizada para preparar adsorventes com teores pré-estabelecidos. Elaborou-se metodologias experimentais e métodos analíticos com a finalidade de avaliar a influencia das variáveis no processo. Como a conclusão do trabalho, verificamos que é possível obter o p-xileno a partir de uma corrente de isômeros, por adsorção em fase líquida e que a metodologia desenvolvida forneceu resultados precisos e repetitivos / Abstract: In this work we show the abtained results for the separation between the p-xylene and the o-xylene through adsorption in liquid phase fixed beds containing zeolite type X wich cation 'Na POT.+¿ was replaced by 'Ba POT. ++¿ and 'K POT. +¿. A similarity between the physical poperties of the xylenes isomers make itimpossible to separate the p-xylene through destilaktion or any other conventional separation process. They adsorption has been largely in the petroleum industry and substitute with avantage some conventional techniques. In this state od the art on adsorption process in liquid phase, we found a few information about laboratory unites. Most of the informations obtained in the lierature refer to parents. The fractional factorial technique was used in the planning of the experiments necessary to verify the influence of the main variables for the separation process of the p-xylene through adsorption. So, to make the adsorption tests, a laboratory unit was built, and one unit was destinated to determine the quantity of water. Experimental methodologies and analytical methods were elaborated in order to evaluated the influence of the variables in the processes. Concluding the work we verified that it¿s possible to obtain the p-xylene from a stream of isomers through adsorption in liquid phase and that the developed methodology gave precise and repetitive results / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Jose Walter Martins / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-17T08:51:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GilbertoLuisJardimPintoda_D.pdf: 5434422 bytes, checksum: 852aa79e7a8d8b5feed5f897abe3f418 (MD5) Previous issue date: 1991 / Doutorado