Orientador: Elias Basile Tambourgi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T05:18:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_RobertoRodriguesde_M.pdf: 3601657 bytes, checksum: 0adda562adba95a138289fd3bc3c233f (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: O estudo da dispersão axial em colunas de extração de pratos alternativos, ao contrário da coluna de extração de fluxo pulsado, ainda não foi bem caracterizado, dificultando, ou tomando impossível seu projeto eficiente e seguro em escala industrial. Neste trabalho, apresentamos um estudo da influência de diversas variáveis operacionais e geométricas, as quais foram manipuladas experimentalmente, fornecendo subsídios para a obtenção de uma equação que descreva o comportamento do número de dispersão neste tipo de coluna de extração, em função das variáveis experimentais. O fenômeno da dispersão axial é comum em colunas de extração mecanicamente agitadas. No presente trabalho pretendemos caracterizar este fenômeno, utilizando-se as equações proposta por Bischoff e Levenspiel (1962), para o modelo da dispersão. Com o intuito de quantificar experimentalmente o Coeficiente de Dispersão Axial, para que o mesmo possa ser comparado com aquele calculado através da correlação proposta / Abstract: Not informed. / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-13T14:55:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelagemSimulacaoProcessos.pdf: 2691666 bytes, checksum: 7d7b152f8bdd96c51cda9787a6d9a5e0 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-15T15:00:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelagemSimulacaoProcessos.pdf: 2691666 bytes, checksum: 7d7b152f8bdd96c51cda9787a6d9a5e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T15:00:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelagemSimulacaoProcessos.pdf: 2691666 bytes, checksum: 7d7b152f8bdd96c51cda9787a6d9a5e0 (MD5) Previous issue date: 2014 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, foi elaborada uma base de dados de parâmetros de interação binária de diferentes regras de mistura, para as equações de estado de Soave-Redlich-Kwong (SRK) e Peng-Robinson (PR), a partir de dados experimentais de sistemas binários e multicomponentes de hidrocarbonetos, N2, CO2, água, β-caroteno, etanol, acetona e metanol, com objetivo de aplicar em simulações com o Aspen Hysys aos processos de fracionamento do gás natural em um processo de turbo-expansão simplificado; de fracionamento de óleo, gás e água, em separador trifásico, de extração com CO2 supercrítico de acetona de uma solução aquosa e de β-caroteno de uma solução aquosa, em coluna de multiestágios em contracorrente. De modo geral, não ocorreram diferenças significativas na predição do equilibro de fases dos sistemas binários estudados, para ambas as equações, com as regras de mistura quadrática, Mathias-Klotz-Prausnitz (MKP) com dois e três parâmetros. Cabe destacar que a regra de mistura MKP com 3 parâmetros de interação binária apresentou os menores erros absolutos para os sistemas binários de hidrocarbonetos e CO2/ hidrocarbonetos. Para os ajustes de dados de equilíbrio dos sistemas multicomponentes de hidrocarbonetos, a equação de SRK combinada com a regra de mistura quadrática com 2 parâmetros de interação binária, foi a que apresentou os menores erros médios para os sistemas ternários e para o sistema com 5 componentes em ambas as fases. No estudo de caso do separador trifásico a equação de SRK com a regra de mistura RK-Aspen foi a que apresentou a maior separação da fase aquosa de todas as simulações (285,68 kg/h) contra 256,88 kg/h para a equação SRK, 249,81 kg/h para a equação PR e 152,90 kg/h para a equação PRSV, confirmando a grande influência do uso da matriz de parâmetros de interação binária determinada neste trabalho, com destaque para os parâmetros que representam as interações entre os hidrocarbonetos com a água. Os resultados das simulações com a planta simplificada de turbo-expansão estão de acordo com a análise descrita na literatura, apresentando as seguintes taxas de recuperação de etano: 84,045% para PRSV, 84,042% para SRK, 84,039% para TST e PR e 83,98% para RKAspen. O produto final da simulação publicada na literatura para o fracionamento de uma solução aquosa de acetona utilizando o processo de extração com CO2 supercrítico consistiu na corrente de saída do fundo da coluna de destilação a 65 atm (6586 kPa), com uma composição de 67,67 % de CO2 (74,3 kg/h), 31,11% de acetona (34,15 kg/h) e 1,21% (1,33 kg/h) de água em base mássica. Na simulação com o Aspen Hysys a corrente de saída da coluna de destilação foi submetida a um conjunto de separadores flash para a separação do CO2 atingindo a recuperação de 27 kg/h de acetona em três correntes (11,14 e 15) com menos de 5 kg/h residuais de CO2 e 0,8 kg/h de água. O fracionamento da solução aquosa de β- caroteno foi simulado com o Aspen Hysys, com uma coluna de múltiplos estágios em contracorrente e um separador flash vertical para a separação do CO2. As simulações convergiram com, no mínimo, cinco estágios. Foi obtida uma corrente de fundo (produto) do separador flash com 97,83% de β-caroteno contra 89,95% em massa, para a simulação de um extrator de um único estágio publicada na literatura. / The purpose of this work was to elaborate a database of binary interaction parameters of different mixing rules, for the Soave-Redlich-Kwong (SRK) and Peng-Robinson (PR) equations of state, using experimental data of binary and multicomponent systems of hydrocarbons, N2, CO2, water, β-carotene, ethanol, acetone and methanol, in order to apply in simulations with the Aspen Hysys fractionation processes, of natural gas into a simplified turbo-expansion process; fractionation of oil, gas and water, in three-phase separator, supercritical CO2 extraction of acetone from an aqueous solution and β-carotene from an aqueous solution in multistage countercurrent column. In general, there were no significant differences, to both equations, in the phase equilibrium prediction of the binary systems studied, between the quadratic and Mathias-Klotz-Prausnitz (MKP) mixing rules with two and three parameters. It is worth mentioning that the MKP mixing rule with 3 binary interaction parameters presented the smallest absolute errors for hydrocarbon binary systems and CO2/hydrocarbons systems. For the settings of hydrocarbons phase equilibrium multicomponent systems data, the SRK equation combined with quadratic mixture rule with 2 binary interaction parameters, was presented the lowest average errors for ternary systems and for system with 5 components in both phases. In the case study of three-phase separator the SRK equation with the mixing rule RK-Aspen was the one that presented the greater separation of the aqueous phase of all simulations (285.68 kg/h) against 256.88 kg/h to the SRK equation, 249.81 kg/h for the PR equation and 152.90 kg/h to PRSV equation, confirming the great influence of the use the binary interaction parameters matrix determined in this work, with emphasis on the parameters that represent the interactions between the hydrocarbons with water. The results of the simulations with the simplified plant turboexpansion are according to the analysis described in the literature showing the following recovery rates of ethane: 84.045% to PRSV, 84.042% for SRK, 84.039% for TST and PR and 83.98% for RK-Aspen. The final product of the simulation published in the literature for the fractionation of an aqueous solution of acetone by using supercritical CO2 extraction process consisted in the output current from the bottom of the distillation column at 65 atm (6586 kPa), with a composition of 67.67% CO2 (74.3 kg/h), 31.11% of acetone (34.15 kg/h) and 1.21% (1.33 kg/h) of water in mass base. In the simulation with Aspen Hysys the output current of the distillation column was subjected to a set of flash separators for separation of CO2 reaching the recovery of 27 kg/h of acetone in three currents (11.14 and 15) with less than 5 kg/h CO2 waste and 0.8 kg/h of water. The fractionation of aqueous solution of β- carotene was simulated with the Aspen Hysys, with a multistage countercurrent column and a vertical flash separator for separation of CO2. The simulations have converged with a minimum of five stages. It was retrieved from an underflow (product) flash separator with 97.83% of β-carotene against 89.95% by mass for the simulation of an extractor of a single stage published in the literature.

Submitted by Gustavo Caixeta (gucaixeta@gmail.com) on 2017-03-02T11:43:13Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 873880 bytes, checksum: bbd66ca281988dd8b81e34e53387ea83 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-02T11:43:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 873880 bytes, checksum: bbd66ca281988dd8b81e34e53387ea83 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, CNPQ, Brasil / Devido ao rápido desenvolvimento das comunicações, a indústria de computação e eletrônica, tem aumentado a demanda por índio no mundo todo, pois o índio é um dos componentes-chave na fabricação de placas de LCD presentes nas telas dos computadores, TVs, telefones celulares, painéis solares e soldagem entre outros. Portanto, é de fundamental importância o desenvolvimento de processos de extração de índio que sejam economicamente e ambientalmente eficientes e sustentáveis. Este trabalho desenvolveu um método de extração utilizando o sistema aquoso bifásico (SAB) constituído por copolímeros tribloco, sal e água para a recuperação de índio de lixo. O SAB que apresentou as melhores condições para a extração de índio foi L64 + NH 4 SCN + H 2 O em qualquer pH e comprimento de linha de amarração (CLA). No processo de extração desenvolvido, inicialmente foi feita a preparação da amostra das telas de computadores portáteis (LCD), utilizando ácido clorídrico 1,50 mol L -1 . Para cada 0,300 g de LCD, limpo e seco, foi utilizado 1,00 mL de uma solução de HCl obtendo-se 1068 mg kg -1 de índio na solução final (lixiviado) resultante do tratamento da amostra. Para a separação do índio dos outros metais concomitantes no lixiviado foi realizada uma primeira extração, com o SAB L64 + Na 3 C 6 H 5 O 7 + H 2 O em CLA = 36,58 % (m/m), usando 326,6 mmol kg -1 NH 4 SCN, esta etapa permitiu a separação de Cu e Zn do In, Fe e Al. Uma segunda extração foi realizada com SAB L64 + NH 4 SCN + H 2 O, no CLA = 32,51 % (m/m), separando o In, do Fe e Al. O procedimento de extração permitiu a recuperação de 336,96 mg de índio por 1,00 kg LCD. Este novo processo de extração de índio segue os princípios da química verde, sendo sustentável ambiental e economicamente, pois o índio foi eficientemente separado do lixo eletrônico, utilizando SAB, cujos componentes são amigáveis com o meio ambiente. / Because of the rapid development of communications, computing and electronics industry, the indium worldwide demand has increased since the indium is one of the key components in the manufacture of LCD plates present on computer screens, televisions, cell phones, solar panels and welding among others. Therefore, it is of fundamental importance the development of indium extraction processes that are efficient, economically and environmentally sustainable. In the present work, it was developed an extraction method using aqueous two-phase system (ATPS) consisting of triblock copolymers, salt and water for the recovery of indium from electronic waste. The ATPS that presented the best conditions for the extraction of indium was the L64 + NH 4 SCN + H 2 O at any pH and any tie line length (TLL). In the developed extraction process, initially, it was performed the preparation of sample laptop displays (LCD) using hydrochloric acid 1.50 mol L -1 . For each 0.300 g of LCD clean and dry it was used 1.00 mL of HCl to give 1068 mg kg -1 of indium in the final solution (leached) resulting from the treatment of the sample. To separate indium from the other concomitant metals in the leachate it was conducted a first extraction and the ATPS formed by L64 + Na 3 C 6 H 5 O 7 + H 2 O in TLL = 36.58 % (m/m) and 326.6 mmol kg -1 NH 4 SCN allowed the separation of Cu and Zn from In, Fe and Al. The second extraction was performed with L64 + NH 4 SCN+ H 2 O in TLL = 32.51 % (m/m), separating In from Fe and Al. The extraction procedure allowed the recovery of 336,69 mg of indium per 1.00 kg of LCD. This new indium extraction process follows the principles of green chemistry, being environmentally and economically sustainable since indium was efficiently separated from electronic waste, using ATPS, whose components are environmentally friendly. / Debido al rápido desarrollo de las comunicaciones, la industria informática y electrónica, se ha aumentado la demanda de indio a nivel mundial ya que el indio es uno de los componentes clave en la fabricación de las placas de LCD presentes en las pantallas de computador, televisores, teléfonos celulares, paneles solares y soldaduras entre otros. Por esto, es de fundamental importancia el desarrollo de procesos de extracción de indio que sean eficientes y sustentables económicamente y ambientalmente. En este trabajo se ha desarrollado un método de extracción, utilizando sistema acuoso bifásico (SAB) constituido por copolímero tribloque, sal y agua, para la recuperación de indio de residuos electrónicos. El SAB que presentó las mejores condiciones para la extracción de indio fue el L64 + NH 4 SCN+ H 2 O en cualquier pH y longitud de línea de unión (LLU). En el proceso de extracción desarrollado, inicialmente se hizo la preparación de la muestra de las pantallas de computadores portátiles (LCD) usando ácido clorhídrico 1,50 mol L -1 . Para cada 0,300 g de LCD, limpio y seco fue utilizado 1,00 mL de solución de HCl, obteniéndose 1068 mg kg -1 de indio en la solución final (lixiviado) resultante del tratamiento de la muestra. Para separar indio de los demás metales concomitantes presentes en el lixiviado fue realizada una primera extracción, con el SAB L64 + Na 3 C 6 H 5 O 7 + H 2 O, en la LLU = 36,58 % (m/m) y con 326,6 mmol kg -1 de NH 4 SCN, esta etapa permitió la separación de Cu y Zn de In, Fe y Al. Una segunda extracción fue realizada con el SAB L64 + NH 4 SCN+ H 2 O, en la LLU = 32,51 % (m/m), separándose el In de Fe y Al. El proceso de extracción permitió la recuperación de 336,96 mg de indio por 1,00 kg de LCD. Este nuevo proceso de extracción de indio sigue los principios de la química verde, siendo sustentable tanto desde el punto de vista ambiental como económico, pues el indio fue eficientemente separado de residuos electrónicos, usando SAB, cuyos componentes son ambientalmente amigables.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-02T16:20:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1027005 bytes, checksum: a619f4461ffb781e72e23a04a87e5edc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-02T16:20:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1027005 bytes, checksum: a619f4461ffb781e72e23a04a87e5edc (MD5) Previous issue date: 2012-07-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foram desenvolvidos novos sistemas aquosos bifásicos (SAB), constituídos por polímeros ((poli(óxido de etileno), massa molar 1500 g mol -1 e poli(óxido de propileno), massa molar 400 gmol -1 ) e sais orgânicos (citrato, tartarato, succinato ou acetato) de sódio. Os SAB L64+Na 2 C 4 H 4 O 6 +H 2 O e L64+MgSO 4 +H 2 O foram utilizados para estudar o comportamento de extração de Cu(II) e Zn(II). Os efeitos da concentração do complexante 1-(2-piridilazo)-2-naftol (PAN), pH do meio reacional, natureza do eletrólito formador do sistema e comprimento da linha de amarração (CLA) do SAB, sobre a porcentagem de extração (%E) dos íons metálicos foram investigados. Cu(II) apresentou extração satisfatória (%E = (92,5 ± 1,6) %) em pH = 3,0, enquanto o melhor pH para extração do Zn(II) (%E = 97,8 ± 1,4) %) foi 11. O SAB L64+Na 2 C 4 H 4 O 6 +H 2 O, em pH = 3,0 e proporção PAN/Metal = 3 apresentou a melhor fator de separação (S Cu,Zn = 204) entre os íons estudados. O SAB L35+MgSO 4 +H 2 O foi aplicado para estudar o comportamento de extração de diversos íons metálicos. Em pH = 3,0 e razão PAN/Metal = 3 foram obtido valores de fator de separação entre 10 3 e 10 4 entre o Cu(II) e os concomitantes Al(III), Fe(III), Cd(II), Mn(II), Ni(II), Co(II) ou Zn(II). Este sistema foi aplicado para recuperar cobre de concentrado mineral de cobre, onde o Cu(II) foi extraído para a fase superior (FS) (%E = (90.4 ± 1.1) %), enquanto os outros metais concentraram-se na fase inferior. Os SAB L64+Li 2 SO 4 +H 2 O, L64+Na 3 C 6 H 5 O 7 +H 2 O, L64+(NH 4 ) 3 C 6 H 5 O 7 +H 2 O e PEO1500+ Na 3 C 6 H 5 O 7 +H 2 O foram utilizados para estudar o comportamento de extração de Ag e alguns concomitantes (Cu, Fe e Zn) na presença dos agentes extratores difeniltiocarbazona (Dz) ou tiocianato (SCN - ). O Ag(I) e o Cu(II) foram extraídos preferencialmente para a FS na presença de Dz, enquanto que utilizando SCN - isso ocorre apenas para o Ag(I). O SAB PEO1500+Na 3 C 6 H 5 O 7 +H 2 O em pH = 1,0 e razão SCN - /Ag = 500 apresentou os melhores resultados para separar Ag(I) (%E = (99,9 ± 1,1) %) e os outros íons (Cu(II) (%E = (19,7 ± 0,8) %), Fe(III) (%E = (12,7 ± 0,4) %) ou Zn(II) (%E = (24,8 ± 0,9) %). Este sistema foi aplicado para recuperar prata presente em pilhas botão, ricas em Ag e Zn, obtendo %E = (99,3 ± 2,0) % e %E = (6,09 ± 0,89) % para prata e zinco, respectivamente. / In this work, new aqueous two-phase systems (ATPS) composed by polymer ((poly(ethylene oxide), molecular weight 1500 g mol -1 or poly(propylene oxide), molecular weight 400 g mol -1 ), salt (sodium citrate, sodium tartrate, sodium succinate or sodium acetate) and water were developed. The ATPS L64+Na 2 C 4 H 4 O 6 +H 2 O and L64+MgSO 4 +H 2 O were applied to study the extraction behavior of Cu(II) and Zn(II). The effects of the following parameters on the percentage of extraction (%E) of the metallic ions were evaluated: (i) amount of the extractant 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol (PAN); (ii) type of ATPS-forming of electrolyte; (iii) pH; and (iv) tie-line length (TLL). Cu(II) was efficiently extracted at pH = 3.00 (%E = (92.5 ± 1.6) %) and the highest value of %E for Zn(II) was observed at pH = 11.0 (%E = (97.8 ± 1.4) %). A separation factor (S) between Cu(II) and Zn(II) of 204 were obtained using L64+Na 2 C 4 H 4 O 6 +H 2 O system, at pH = 3,00 and molar ratio (PAN/metal) = 3. Moreover, the ATPS L35+MgSO 4 +H 2 O was used to investigate the extraction and separation of Cu(II) from several metallic ions. At pH = 3,0 and molar ratio (PAN/metal) = 3, high values of separation factor were obtained (10 3 to 10 4 ) between Cu(II) and the concomitants Al(III), Fe(III), Cd(II), Mn(II), Ni(II), Co(II) or Zn(II). To evaluate the feasibility of the ATPS for the recovery of copper from real samples, the system was also applied to a leachate of copper concentrate ore and Cu(II) was mostly extracted to top phase (TP) (%E = (90.4 ± 1.1) %), while the others metallic concomitants remained in bottom phase (BP). Finally, the ATPS L64+Li 2 SO 4 +H 2 O, L64+Na 3 C 6 H 5 O 7 +H 2 O, L64+(NH 4 ) 3 C 6 H 5 O 7 +H 2 O and PEO1500+ Na 3 C 6 H 5 O 7 +H 2 O were used to perform extraction studies of Ag and several concomitants (Cu, Fe e Zn) in the presence of the extractants diphenylthiocarbazone (Dz) or potassium thiocyanate (KSCN). With the addition of Dz to the system, Ag(I) and Cu(II) were extracted to TP, while in the presence of KSCN, only Ag concentrated preferentially in polymer-enriched phase. An efficient separation among Ag(I) and the others metallic ions were obtained using PEO1500+Na 3 C 6 H 5 O 7 +H 2 O ATPS, at pH = 1,00 and molar ratio (KSCN/Ag) = 500, conditions in which Ag(I) presented (%E = (99,9 ± 1,1) %) and the %E values for Cu(II), Fe(III) and Zn(II) were (19,7 ± 0,8) %, (12,7 ± 0,4) % and (24,8 ± 0,9) %, respectively. Moreover, the same system was applied to silver extraction from a leachate of button cells, obtaining %E = (99,3 ± 2,0) % and %E = (6.09 ± 0,89) % for silver and zinc, respectively.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-05T16:35:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1038301 bytes, checksum: b2305d33db5ec37351a9a84b9b891ab7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-05T16:35:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1038301 bytes, checksum: b2305d33db5ec37351a9a84b9b891ab7 (MD5) Previous issue date: 2015-07-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sistemas aquosos bifásicos (SABs) são reconhecidos como eficientes na extração e purificação de diferentes compostos. Entretanto, as forças motrizes que dirigem a distribuição de diferentes solutos nos SABs ainda são pouco estabelecidas, principalmente porque existem poucos trabalhos focados em estudar os parâmetros termodinâmicos de partição de diferentes solutos. Isso impede a obtenção de conhecimentos científicos necessários para a modulação das propriedades fisico- químicas dos SABs afim de otimizar sua aplicação para a extração e purificação. Para abordar esta problemática, foram formados novos SABs com sais orgânicos (citrato de sódio, tartarato de sódio e succinato de sódio) ambientalmente seguros e poli(oxido de etileno), PEO, com massa molares 10000 e/ou 35000 g mol -1 nas temperaturas de 283,15, 298,15 e 313,15 K (capítulo 2). Além disso, um conjunto de SABs reportados na literatura e obtidos neste trabalho foi utilizado para avaliar o comportamento de partição da enzima quimosina (capítulo 3), avaliando a variação da energia livre de Gibbs de transferência ( transferência ), a variação da entalpia de ) e a variação da entropia de transferência ( ). Os resultados do segundo capítulo mostram que o processo de segregação de fase para todos os SABs obtidos foi endotérmico e entropicamente dirigido. A região bifásica do diagrama de fases aumentou na ordem citrato > tartarato > succinato, tornando-se maior com o incremento da massa molar do PEO. No capitulo 3 foi descoberto que a transferência da quimosina da fase inferior para a fase superior dos SABs avaliados foi entalpicamente dirigida com e A transferência da quimo- sina é um processo entalpica-entropicamente compensado com valores do potencial termodinâmico de partição compreendidos entre, . Também foi observado que o processo de partição da enzima é dependente da linha de amarração, natureza do cátion e do ânion, balanço hidrofóbico/hidrofílico e a massa molar da macromolécula. / Aqueous two-phase systems (ATPSs) are recognized as efficient for the extraction and puritication of different compounds. However, the motriz power that governs the distribution of different solutes in ATPSs are few understood, mainly because are few researches focused on the study of the partition thermodynamic of different solutes in these systems. This makes difficult to obtain the scientific knowledge necessary to the physic-chemistry properties modulation of ATPSs for optimizer their application for extraction and purification of solutes. In this sense, new ATPSs formed by organic salts (sodium citrate, sodium tartrate and sodium succinate) environmentally safe and poly (ethylene oxide), PEO, with molar mass 10,000 or 35,000 g mol -1 at 283.15, 298.15 and 313.15 K were formed (chapter 2). In addition, several ATPSs reported in the literature and obtained here were used for evaluate the behavior of enzyme chymosin (chapter 3). The transfer free energy change ( transfer enthalpy change ) and transfer entropy change ( ), ) were obtained. The second chapter results showed that the segregation process of phase for all ATPSs obtained was endothermic and entropic driven. The biphasic region on the phase diagrams increased follow: citrate > tartrate > succinate and increased as PEO mass molar increase. In the chapter 3, it was discovered that chymosin transfer from the bottom to top phase in the ATPS studies was enthalpically driven with and . The chymosin transfer process is enthalpy-entropy compensate with the partition thermodynamic potential values, between . It was also observed that the enzyme partition process depend of tie line, the cation/anion nature, hydrophobic/hydrophilic balance and macromolecule molar mass.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-11-08T18:46:41Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 590179 bytes, checksum: 65ec1191994b5a4e9faf6698d29ffc6a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-08T18:46:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 590179 bytes, checksum: 65ec1191994b5a4e9faf6698d29ffc6a (MD5) Previous issue date: 2005-12-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho visou determinar, experimentalmente, os valores de densidade, da viscosidade, do índice de refração e condutividade elétrica de soluções binárias de polietileno glicol (PEG) 4000 + água e sulfato de lítio + água. O delineamento estatístico aplicado para soluções aquosas binárias de PEG + água foi o planejamento fatorial inteiramente casualizado 4x6, usando concentrações e temperaturas fixas entre (5 e 50)% m/m e (278,15, 298,15, 308,15 e 318,15) K. Para as soluções binárias de sal + água o delineamento estatístico aplicado foi o planejamento fatorial inteiramente casualizado 4x4, usando concentrações e temperaturas fixas entre (5 e 20)% m/m e (278,15, 298,15, 308,15 e 318,15) K. Também, foram determinadas as mesmas propriedades termofísicas das fases de um sistema ternário, formado por polietileno glicol (PEG) 4000 + sulfato de lítio + água nas temperaturas de (278,15, 298,15, 308,15 e 318,15) K. Os dados experimentais para as soluções aquosas binárias se ajustaram a uma equação linear de 1o grau, enquanto os valores da viscosidade e da condutividade elétrica se adequaram a uma equação de regressão não linear. Para as misturas ternárias foram utilizadas equações logarítmicas para representar os dados experimentais de viscosidade e condutividade elétrica e equações lineares de 1o grau para os dados de densidade e índice de refração. No caso destas propriedades, para o sistema ternário foi observado que o modelo apresentou um bom ajuste para viscosidade. Entretanto para densidade, índice de refração e condutividade elétrica os modelos utilizados não apresentaram resultados satisfatórios. Os resultados experimentais médios, obtidos para a viscosidade, densidade, índice de refração e condutividade elétrica, para soluções aquosas binárias salina e polimérica foram, respectivamente : (0,796 a 4,802) 10−6 m 2 / s e −3 36,661) 10−6 m 2 / s ; (1031,976 a 1186,480) kg ⋅ m e (1,197 a (998,969 a 1094,880) kg ⋅ m −3 ; (1,3390 a 1,3700) e (1,3360 a 1,4100); (13,387 a 62,458) mS ⋅ cm −1 e −1 (0,009 a 0,143) mS ⋅ cm . Os resultados experimentais médios dos sistemas ternários obtidos para a viscosidade, densidade, índice de refração e condutividade elétrica para as fases rica em polímero e em sal foram, respectivamente: (16,282 a 266,424) 10−6 m 2 / s e entre (1,151 a 6,885) −3 −3 10−6 m 2 / s ; (1074,61 a 1144,53) kg ⋅ m e entre (1099,85 a 1212,74) kg ⋅ m ; −1 (1,382 a 1,420) e entre (1,354 a 1,374) ; (0,828 a 8,115) mS ⋅ cm e entre −1 ( 36,308 a 73,904) mS ⋅ cm . / This work sought to determine, experimentally, the density values, of the viscosity, of the refraction index and electric conductivity of bina ry solutions of polyethylene glycol (PEG) 4000 + water and lithium sulfate + water. The statistical method applied for binary aqueous solutions of PEG + water was the factorial planning complete randomized 4x6, using concentrations and fixed temperatures among (5 and 50)% m/m and (278,15, 298,15, 308,15 and 318,15) K. The binary solutions of salt + water the applied statistical method was the factorial planning complete randomized 4x4, using concentrations and fixed temperatures among (5 and 20)% m/m and (278,15, 298,15, 308,15 and 318,15) K. Also, they were certain the same properties termophysical of the phases of a ternary system, formed by polyethylene glycol (PEG) 4000 + lithium sulfate + water in the temperatures of (278,15, 298,15, 308,15 and 318,15) K. The experimental data for the binary aqueous solutions were adjusted her/it an equation of lineal of 1st degree, while the values of the viscosity and of the electric conductivity they were adapted her/it a regression equation no lineal. For the ternary mixtures logarithmic equations were used to represent the experimental data of viscosity and electric conductivity and linear equations of 1st degree for the density data and refraction index. In the case of these properties, for the ternary system it was observed that the model presented a good adjustment for viscosity. However for density, refraction index and electric conductivity the used models didn't present satisfactory results.The medium experimental results, obtained for the viscosity, density, refraction index and electric conductivity, for solutions binary aqueous salt bed and polymeric were, respectively: (0,796 to 4,802) 10−6 m 2 / s and (1,197 to 36,661) 10−6 m 2 / s ; −3 −3 (1031,976 to 1186,480) kg ⋅ m and (998,969 to 1094,880) kg ⋅ m ; (1,3390 to −1 1,3700) and (1,3360 to 1,4100); (13,387 to 62,458) mS ⋅ cm and (0,009 to −1 0,143) mS ⋅ cm . The medium experimental results of the ternary systems obtained for the viscosity, density, refraction index and electric conductivity for the rich phases in polymeric and in salt they were, respectively: (16,282 to 266,424) 10−6 m 2 / s and among (1,151 to 6,885) 10−6 m 2 / s ; (1074,61 to 1144,53) kg ⋅ m −3 and among (1099,85 to 1212,74) kg ⋅ m −3 ; (1,382 to 1,420) and among −1 (1,354 to 1,374); (0,828 to 8,115) mS ⋅ cm and among (36,308 to 73,904) mS ⋅ cm −1 . / Não foi localizado o cpf do autor.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-11-09T16:45:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 593358 bytes, checksum: 5a5365df7d960a37a300347b7022a53c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-09T16:45:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 593358 bytes, checksum: 5a5365df7d960a37a300347b7022a53c (MD5) Previous issue date: 2005-11-25 / Sistemas aquosos bifásicos foram empregados como uma técnica alternativa à separação da caseína. Para tanto foram utilizados sistemas modelos compostos tanto por polietilenoglicol, sal e água, quanto por polietilenoglicol, açúcar e água. As massas molares dos polietilenoglicóis testados foram de 1500, 4000, 6000 e 8000 g mol-1. Os quatro tipos de sais avaliados foram o sulfato de amônio, sulfato de lítio, sulfato de zinco e fosfato de potássio. O açúcar usado foi a maltodextrina (DE-10,5). As temperaturas de trabalho foram de 5, 25 e 45 ° para os sistemas contendo C sal e de 35 e 45 ° para os sistemas compostos por maltodextrina. Foram C avaliados para os dois tipos de sistemas a influência da massa molar do polímero e da temperatura sobre o coeficiente de partição da caseína. Para o sistema salino, foi analisado também o efeito do tipo de sal sobre o valor do coeficiente de partição. Os sistemas que levaram a uma maior distribuição da caseína entre as fases foram aqueles formados por 25,0 % (m/m) PEG 1500 e 13,0 % (m/m) fosfato de potássio, a 25 ° e, por 6,0 % C; (m/m) PEG 1500 e 25,0 % (m/m) maltodextrina, a 35 ° Os valores do C. coeficiente de partição para cada sistema foram de 10,8 e 0,12, respectivamente. A cromatografia de exclusão molecular foi usada para purificar a proteína das fases dos sistemas salinos. O índice de recuperação da caseína de ambas fases, polimérica e salina, foi de 99,0 %, aproximadamente. Neste trabalho também foi determinada a densidade das fases para os dois tipos de sistemas, nas diferentes condições de massa molar de polietilenoglicol e temperatura. A partição de caseína em sistemas aquosos bifásicos mostrou-se factível, levando a resultados com potencial de uso a nível industrial. / Aqueous two-phase systems were used for casein separation. The model systems consisted of polyethylene glycol, salt and water, as well as polyethylene glycol, sugar and water. The polyethylene glycol molar masses were 1500, 4000, 6000 and 8000 g mol-1. The salts were ammonium sulfate, lithium sulfate, zinc sulfate and potassium phosphate, and the sugar was maltdextrin (DE-10,5). The tested temperatures for the systems containing salts were 5, 25 and 45 ° and 35 and 45 ° for the systems with C, C maltdextrin. The influence of the polymer molar masses and the temperatures on the partition coefficient of the casein were available for both type of systems. For the saline systems, the effect of the type of salt on the value of partition coefficient was also analyzed. The aqueous two-phase systems that presented larger distribution of casein between phases were those consisted of 25.0 mass % PEG 1500 with 13.0 mass % potassium phosphate, at 25 ° and 6.0 mass % PEG 1500 with 25.0 mass % C; maltdextrin, at 35 ° The values of the partition coefficient for each system C. were 10.8 and 0.12, respectively. Size-exclusion chromatography was used to purify the protein from the phases in the saline systems. The recovery index of casein from the polymer and saline phases was approximately 99.0 %. In this work it was also determined the density of the phases for both systems, at different conditions of polyethylene glycol molar masses and temperature. / Não foi localizado o cpf do autor.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6116.pdf: 1917653 bytes, checksum: 3f3db0875dbff03c8cd1500f9f06d230 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Universidade Federal de Sao Carlos / The collection efficiency and costs of implementation and operation are the main factors considered in the use of equipment for the separation of particulate matter in the gas. The cyclone is commonly employed industrially by low costs, however its use is limited due to the low efficiency in collecting particles smaller than 5 μm. The increase of conventional cyclone with nozzles water led to an improvement in its collection efficiency. This work experimentally investigated the performance of a wet cyclone in the removal of phosphate rock with median diameter of 4.66 μm. The cyclone was adapted with 8 water injectors nozzles of range type. The concentrations of particles in the entrance and exit of equipment were obtained by isokinetic sampling. The ratio of the flow of liquid / gas (L/G) was varied from 0.65 to 2.20 L/m3 to 3 different nozzle configurations. The outlet temperature decreased compared to entry with increase of the ratio L/G. Have the relative humidity of the gas increased with increasing L/G. The cyclone dry operating had an average efficiency of 76.7% and the best average efficiency the wet was 85.3%. The fractional collection efficiency was determined only for the operating condition that resulted in the best overall efficiency. The adaptation of the cyclone Stairmand with water injectors nozzles resulted in an improvement of 8.6% in the overall collection efficiency. / A eficiência de coleta e os gastos de implantação e operação são os principais fatores considerados na utilização de equipamentos para a separação de material particulado no gás. O ciclone é comumente empregado industrialmente por apresentar baixos custos, entretanto o seu uso é restrito devido à baixa eficiência na coleta de partículas menores que 5 μm. O incremento do ciclone convencional com bicos injetores de água proporcionou uma melhoria na sua eficiência de coleta. Neste trabalho foi investigado experimentalmente o desempenho de um ciclone úmido na remoção de rocha fosfática com diâmetro mediano de 4,66 μm. Foram instalados 8 bicos injetores de água do tipo leque. As concentrações de particulado na entrada e na saída do equipamento foram obtidas através da amostragem isocinética. Variou-se a relação da vazão de líquido/gás (L/G) de 0,65 a 2,20 L/m3 para 3 diferentes configurações de bicos. A temperatura na saída diminuiu em relação à entrada em função do aumento da razão L/G. Já a umidade relativa do gás aumentou conforme o aumento da razão L/G. O ciclone operando a seco apresentou eficiência média de 76,7% e a melhor eficiência média a úmido foi de 85,3%. Foi determinada a eficiência de coleta fracionária apenas para a condição operacional que resultou na melhor eficiência global. A adaptação do ciclone Stairmand com bicos injetores de água resultou em uma melhoria de 8,6% na eficiência global de coleta.

A valorização dos subprodutos como a glicerina e a torta de oleaginosas, originados no processo de produção de biodiesel, tem sido a principal alternativa para tornar esse biocombustível competitivo em relação ao diesel de petróleo. Essa alternativa pode estar associada a uma vantajosa integração de processos, como é o caso de utilização da glicerina como solvente para separação da mistura etanol-água em usinas de álcool. Para isso, estudou-se a utilização da glicerina em substituição ao etilenoglicol, esta última substância de origem fóssil. A glicerina elimina o azeótropo formado pela modificação do equilíbrio líquido-vapor da mistura etanol-água, aumentando a diferença de volatilidade entre esses componentes. Para verificação das condições operacionais adequadas ao processo de destilação extrativa de desidratação do etanol, foram realizados experimentos em escala de laboratório, com auxílio de um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). As variáveis independentes foram a fração molar glicerina/água e o grau de vácuo, este último como forma de se evitar a decomposição térmica da glicerina em acroleína. A análise das superfícies de resposta mostrou que a fração molar glicerina/etanol torna-se adequada acima de 0,4 e que a pressão absoluta do sistema torna-se adequada em torno de 380 mm Hg. Com isto, obteve-se um modelo estatístico de simulação e a previsão de condições adequadas ao processo, para o desenvolvimento de uma tecnologia que privilegie as ações de preservação ao meio ambiente. / The recovery of by-products like glycerin and cake from oilseeds, resulting in the production of biodiesel, has been the main alternative to make this biofuel competitive compared to petroleum and diesel oil. This alternative can be associated with a beneficial integration of processes, such as use of glycerin as a solvent for separation of ethanol-water mixture in plants alcohol. Thus, the use of glycerin in place of ethylene glycol, a substance of fossil origin was tested. The glycerin eliminates the azeotrope formed by modification of the liquid-vapor equilibrium of ethanol-water mixture, increasing the difference in volatility between these components. To verify the operating conditions suitable for the process of extractive distillation for ethanol dehydration, experiments were performed in laboratory scale, using a central composite rotational design (CCRD). The independent variables were the molar fraction glycerol / water and the degree of vacuum, the latter as a way to avoid thermal decomposition of glycerol into acrolein. The analysis of the response surfaces showed that the molar fraction glycerin / ethanol becomes appropriate than 0.4 and the absolute pressure of the system is adequate around 380 mm Hg. In this way it was possible to obtain a statistical model for simulation and prediction of appropriate conditions to the process for developing a technology that prior actions to preserve the environment.

A contínua expansão da indústria de processamento de hidrocarbonetos e a extensa utilização de produtos relacionados com o petróleo aumentou a ameaça da poluição por esse tipo de produto no meio ambiente. Na indústria, em geral, há uma demanda muito grande por água de boa qualidade e grande parte do referido volume será eliminado para corpos receptores com uma alta carga de matéria orgânica e sólidos, motivo pelo qual águas residuárias geradas em todos os processos industriais devem passar por um tratamento específico. Com isso, alguns processos físico-químicos são largamente solicitados e entre eles a flotação por ar dissolvido (FAD), onde a produção de microbolhas é essencial para um eficiente tratamento do efluente contaminado. Nesta pesquisa foi proposta uma técnica inovadora para produção de microbolhas. A nova técnica induz um fluxo de ar na linha de aspiração de uma bomba centrífuga, em função da pressão negativa existente neste ponto da instalação. Como metodologia de identificação de condições de produção otimizada de microbolhas, foi aplicado um planejamento experimental do tipo delineamento composto central rotacional (DCCR). Dentro das condições de trabalho foram identificadas por variáveis independentes a razão entre as vazões de ar e água (X1) e a pressão na linha de descarga da bomba (X2). Quando testado em um protótipo piloto de flotação por ar dissolvido (FAD), a técnica possibilitou uma eficiência de separação água/óleo da ordem de 97 %. De acordo com os resultados obtidos, a referida metodologia mostrou-se vantajosa em comparação aos processos convencionais de saturação da água a ser tratada com ar comprimido, pela redução de equipamentos e custos com energia. / The continuous expansion of the hydrocarbon processing industry and the extensive use of petroleum-related products has increased the threat of pollution by this type of product in the environment. In the industries, in general, there is a great demand for good quality water and much of the volume of water will be eliminated for receiving bodies with a high load of organic matter and solids. Thus the wastewater generated in all industrial processes needs to have a specific treatment. Some physical-chemical processes are widely requested, including the dissolved air flotation (DAF), where the production of microbubbles is essential for an effective treatment of the contaminated effluent. In this research an innovative technique was proposed for producing microbubbles for the treatment of oily water. The new technique induces a flow of air in the suction of a centrifugal pump, depending on the negative pressure existing at this point in the installation line. A central composite rotational design was used to determine the efficiency of the method. Within the working conditions, independent variables were identified by the ratio between the air flow and water (X1) and the pressure in the pump discharge (X2) line. When tested in a dissolved air flotation prototype (DAF), the technique provided a separation efficiency of 97 % water/oil. According to the results obtained, the above method proved to be advantageous compared to to the conventional process of saturation of the effluent treated with compressed air, by reducing the number of equipment and the energy costs.