Doctor of Philosophy / Department of Animal Sciences and Industry / Christopher D. Reinhardt / Two studies evaluated dry-rolled corn (DRC) manufacturing considerations in feedlot finishing diets. In study 1, feedlots (n = 35) participated in a survey to evaluate dry-rolled corn (DRC) processing practices, processed corn particle size distribution, and fecal starch content in finishing cattle. Average particle size of dry-processed corn, including DRC and hammermill-ground corn across all operations (n = 35) was 4,223 ± 1,265 µm with a range of 1,165 to 6,823 µm. Fecal starch content averaged 19.0 ± 6.5% with a range of 7.0 to 36.6%. Diet composition was evaluated for co-product [27.8 ± 13.4%] roughage concentration [8.9 ± 2.0%] and NDF concentration [19.3 ± 4.3%]. In study 2, cross-bred yearling steers (n = 360; initial BW = 395 ± 33.1 kg) were used to evaluate the effects of dry-rolled corn (DRC) particle size in diets containing 20% (DMB) wet distiller’s grains plus solubles (WDGS) on feedlot performance, carcass characteristics, and starch digestibility. Treatments were Coarse DRC (4,882 µm; COARSE), Medium DRC (3,760 µm; MEDIUM), Fine DRC (2,359 µm; FINE), and Steam-flaked corn (SFC, 0.35 kg/L). Final BW and ADG were not affected by treatment (P > 0.05). Dry matter intake was greater and G:F was lower (P < 0.05) for steers fed DRC vs. SFC. There was a linear decrease (P < 0.05) in DMI in the final 5 weeks on feed with decreasing DRC particle size. Fecal starch decreased (linear, P < 0.01) as DRC particle size decreased. In situ starch disappearance was lower for DRC vs SFC (P < 0.05) and increased linearly (P < 0.05) with decreasing particle size at 8 and 24-h. The final study evaluated steam-flaked corn (SFC) manufacturing practices implemented, equipment utilized, and methods used and parameters targeted to measure flake quality from commercial feedlots (n = 17). Significant variables contributing to the final multiple linear regression model using enzymatic starch availability (Enzymatic) as the dependent variable were: SFC Moisture, cooled flake density (CoolFD), throughput, roll diameter, steam cabinet temperature (Temperature), and temper time (Enzymatic = 19.4476 - (0.6927*SFCMoisture) - (2.1664*CoolFD) - (0.5060*Throughput) + (0.6281*Roll Diameter) + (0.4312*Temperature) – (0.1963*Temper Time; P < 0.15).

O hidrogênio é considerado uma das principais alternativas aos combustíveis fósseis. Dentre os processos para sua produção, a reforma a vapor do bio-óleo é uma das mais promissoras. Sendo o ácido acético um dos componentes majoritários do bio-óleo, ele vem sendo usado como molécula modelo na reforma a vapor. Porém, problemas como baixo desempenho catalítico e formação de coque ainda precisam ser contornados. Nesse sentido, o suporte utilizado tem um papel importante. No entanto, ainda não foi esclarecido quais propriedades do suporte contribuem mais para a eficiência catalítica. Neste trabalho, a reforma a vapor do ácido acético foi avaliada sobre catalisadores de níquel. Foram utilizados catalisadores constituídos de Ni0 ancorado em suportes com diferentes propriedades (MgO, ZrO2, TiO2 e Al2O3). A área superficial do suporte e a forte interação Ni-suporte foram fundamentais para a dispersão metálica dos catalisadores. A dispersão metálica e capacidade do suporte ativar a molécula de H2O foram as propriedades que aparentemente mais influenciaram no desempenho catalítico. Para as reações realizadas a 500 °C, a conversão do ácido acético, seletividade para H2 e formação de coque foram basicamente influenciadas pela dispersão metálica. Nas reações realizadas a 600 °C, a formação de coque foi menor para os catalisadores com maior dispersão metálica. A conversão do ácido acético e seletividade para H2 a 600 °C foram influenciadas pela dispersão metálica dos catalisadores, mas aparentemente a capacidade do suporte ativar a molécula de H2O foi o que mais contribui. O catalisador 10Ni/Al2O3 apresentou a maior dispersão metálica e em reações a 500 °C isso levou a uma alta conversão e alta seletividade para H2 com baixa formação de coque. O catalisador 10Ni/MgO apresentou desempenho regular em ambas as temperaturas. Já o catalisador 10Ni/TiO2 teve o pior desempenho independente da temperatura, devido à baixa dispersão metálica. Apesar da alta formação de coque devido à dispersão metálica relativamente baixa, o catalisador 10Ni/ZrO2 exibiu alta conversão e foi o mais seletivo para H2 a 600 °C, provavelmente pela capacidade do ZrO2 ativar a molécula de H2O. / Hydrogen (H2) is considered one of major alternatives to fossil fuels. Among the processes for H2 production, steam reforming of bio-oil is one of the most promising. As acetic acid is present in large amounts in bio-oil, it is used as model molecule in steam reforming reactions. However, problems such as low catalytic performance and coke formation yet need to be solved. In this sense, supports used display important role. However, it is not clear what support characteristics contribute more to catalytic properties. Here, acetic acid steam reforming was carried out over Ni catalysts. It were used catalysts consisting by Ni0 anchored in supports with different properties (MgO, ZrO2, TiO2 and Al2O3). Surface area of support and strong Ni-support interaction were key to metal dispersion of catalysts. Metal dispersion and the capacity of support to activate H2O molecule were apparently the properties that more influence the catalytic performance. For reactions carried out at 500 °C acetic acid conversion, H2 selectivity and coke formation were primarily influenced by metal dispersion. In reactions performed at 600 °C coke formation was lower for catalysts with higher metal dispersion. Acetic acid conversion and H2 selectivity at 600 °C were influenced by metal dispersion of catalysts, but apparently the ability of support to activate H2O molecule was the most important. 10Ni/Al2O3 showed higher metal dispersion and at 500 °C this led to a high conversion and high selectivity for H2 with low coke formation. 10Ni/MgO catalyst showed intermediate performance at both temperatures. Already 10Ni/TiO2 catalyst had the worst performance independent of temperature due to low metal dispersion. Despite the high coke formation, due to the relatively low metal dispersion, 10Ni/ZrO2 catalyst exhibited high conversion and was the most selective to H2 at 600 °C, probably due to the ability of ZrO2 to activate H2O molecules.

A finalidade deste estudo foi avaliar o uso de rações contendo grão de milho flint processado através da moagem ou floculação combinados com dietas contendo 4; 7; 10 ou 13% de FDN do bagaço de cana in natura (BIN) (% da MS) e suas interações. Foram conduzidos 2 experimentos. No experimento 1: Os 240 tourinhos Nelore (PC=350±37,36 kg) foram alocados aleatoriamente em 32 baias em um arranjo fatorial 2 × 4. Os animais foram blocados com base no PC inicial. Os dados foram analisados pelo PROC MIXED do SAS. Não houve interação entre as concentrações de FDN de volumoso (FDNv) e métodos de processamento sobre o desempenho, características de carcaça, medidas morfométricas de papilas, energia das dietas, amido e comportamento ingestivo. A moagem do milho proporcionou maior ingestão de matéria seca (IMS), amido fecal, número de papilas, área de superfície absortiva do rúmen e representatividade das papilas na superfície absortiva e menor ingestão de energia, peso final, ganho de peso diário, pior eficiência alimentar, menor peso de carcaça, tempo de ruminação, energia nas dietas, digestibilidade do amido no trato total, energia do milho que a floculação. O aumento na concentração de FDNv nas dietas causaram efeito quadrático para IMS, redução linear no rendimento de carcaça, na energia das dietas e aumento linear no tempo de ruminação e mastigação. Houve interação entre as concentrações de FDNv e métodos de processamento para a medida de largura de papilas. Os resultados indicam que a floculação foi superior à moagem do milho para otimizar o desempenho dos tourinhos Nelore. No experimento 2: Foram utilizados 16 touros da raça Nelore (PC 443,52±24,80kg) canulados no rúmen, alocados aleatoriamente em 16 baias por dois períodos, em arranjo fatorial 2 x 4. Os dados foram analisados pelo PROC MIXED do SAS. Não houve interações entre processamento e concentrações dietéticas de FDNv. A floculação aumentou na digestibilidade da MS, dos carboidratos totais (CHOT), dos carboidratos não fibrosos (CNF), do amido, no %NDT nas dietas, na concentração de propionato no rúmen e na eficiência microbiana e gerou maior volume final da degradação de CNF, taxa de degradação de CNF e redução no N-NH3 no rúmen, na ingestão de N, N ureico no plasma, N urina, na excreção de N total e no lag time. O aumento do teor de volumoso nas dietas causou resposta quadrática para IMS e na ingestão e absorção de N e redução linear na digestibilidade da MS, dos CHOT, na proporção de propionato e concentração de AGV total e aumentos lineares no tempo de ruminação e mastigação. Em conclusão a floculação foi superior à moagem em melhorar a digestibilidade da MS, em aumentar a energia do milho e das dietas e em melhorar o metabolismo de N. Aumentos nos teores de FDNv estimulam a ruminação, mas diminui a eficiência da produção de energia no rúmen. / The purpose of this study was to evaluate the use of feed containing flint corn grain processed by ground or steam-flaked combined with diets containing 4; 7; 10 or 13% roughage NDF (DM basis) using sugarcane bagasse as source of fiber and their interactions. Two experiments were conducted. In experiment 1: 240 Nellore bulls (BW=350±37,36 kg) were randomly divided into 32 pens in a factorial 2 × 4 arrangement of. The animals were blocked based on their initial BW. The data were analyzed using PROC MIXED of SAS. There was no interaction between the concentrations of sugarcane bagasse NDF and processing methods on performance, carcass characteristics, morphometric measures of papillae, energy diets, starch and feeding behavior. Ground corn provided higher dry matter intake (DMI), fecal starch, number of papillae, rumen absorptive surface area of the papillae and representativeness of the absorptive surface and lower energy intake, body weight, daily weight gain, worse feed efficiency, lower carcass weight, rumination time, energy in the diet, total-tract starch digestibility energy corn than steam-flaked. The increase in the concentration of NDF of BIN in the diets caused a quadratic effect for IMS, linear reduction in carcass yield, energy diets and linear increase in rumination and chewing. There was interaction between NDF concentrations and processing methods for papillae width measurements. The results indicate that the steam-flaked was higher than ground corn to optimize the performance of Nellore bulls. In experiment 2: sixteen Nellore bulls (BW=443,52±24,80 kg) fitted with rumen cannula, randomly allocated to 16 pens for two periods in a 2 x 4 factorial arrangement. The data were analyzed using PROC MIXED of SAS. There were no interactions between corn processing and dietary concentrations of sugarcane bagasse NDF. Steam-flaking increased in DM digestibility, total carbohydrates (TCHO), non-fiber carbohydrates (NFC), of starch, dietary TDN concentration, of rumen propionate concentration and microbial efficiency and provided higher final volume of degradation CNF, CNF degradation rate and decreased rumen N-NH3 concentration, N intake, N urea in plasma (PUN), N urine, total N excretion and lag time. Increasing dietary sugarcane bagasse NDF caused a quadratic response for DMI, N intake and N absorption and linear decrease in total tract apparent digestibility of DM and of TCHO, concentration of propionate and total VFA and linear increases in rumination and chewing. In conclusion, steam-flaking was greater than the ground corn to improve the digestibility of DM, to increase energy value of flint corn and feeding and improve N metabolism. Increasing dietary sugarcane bagasse NDF stimulate rumination, but decreases the efficiency of production energy in the rumen.

A esterilização a vapor em ciclo flash refere-se a qualquer processo de esterilização a vapor que processe itens para uso imediato, sem nenhum empacotamento e com tempo insuficiente para secagem. A Association for the Advancement of Medical Instrumentation e a Association of Perioperative Registered Nurses recomendam-na para situações de emergência e trazem critérios específicos para sua utilização. Essa pesquisa teve como hipótese a utilização pelos profissionais de enfermagem da esterilização a vapor em ciclo flash não restrita a situações emergenciais, contrariando as recomendações oficiais e da literatura. Portanto, o objetivo desse estudo foi de analisar as práticas relacionadas à esterilização em ciclo flash. Para o alcance deste propósito, foram coletadas informações, através de um questionário, de pessoas em evento de abrangência nacional realizado pela Sociedade Brasileira de Enfermeiros em Centro Cirúrgico, Central de Material e Esterilização e Recuperação Anestésica (SOBECC), a fim de obter dados de como esse processo de esterilização tem sido executado. Dos 560 questionários entregues, 113 (20,1%) foram devolvidos. Das características dos respondentes, 89,1% eram enfermeiros, apresentavam idade entre 25 e 50 anos, com tempo médio de formação de 12,7 anos, sendo a maioria da região Sudeste. Cerca de 46,0% trabalhavam no Centro Cirúrgico (CC) e 36,0% no Centro de Material (CME), com uma média de atuação no serviço de 8,1 anos. Das características da instituição, 40,0% eram de instituições públicas e 72,0% de caráter geral. Em relação à utilização do ciclo flash, 41,0% realizavam-na em autoclaves convencionais, sendo que 69,0% tinham seus esterilizadores no CME, local também em que 73,4% realizavam a limpeza do material. Para essa atividade, 61,4% tinham regras definidas, e 12,7% o faziam sem detergente sendo que dos profissionais envolvidos nesse processo, 81,2% eram da enfermagem. Para situações de emergência mais de 90,0% utilizavam o método de esterilização flash, mas um número razoável de respondentes (38,0%) o utilizavam como rotina, o que confirmou a hipótese da pesquisa, demonstrando o não cumprimento das recomendações das diretrizes internacionais e sim, a “adequação” de um arsenal de instrumentos para atender a demanda cirúrgica. Dos que embalam o material (62,2%), 84,0% o reesterilizavam caso não fosse usado. A esterilização de implantáveis em flash é realizada por apenas 8,0%. Dos respondentes, 78,0% monitoravam o processo de alguma maneira, inclusive com indicador químico e biológico 46,7%. Quanto à associação da freqüência de uso do ciclo flash com a presença das autoclaves de mesa infere-se que a inserção desse equipamento no mercado tem estimulado a utilização desse ciclo pelos profissionais. No estudo, percebeu-se que os índices de quem o faz de maneira inadequada, considerando todo o reprocessamento, não são substimáveis, mas preocupantes. Por esses índices, as recomendações das diretrizes internacionais não podem ser questionadas, mas entende-se que o empenho em reeducar o profissional da saúde e não simplesmente proibí-lo sem dar maiores justificativas seja o melhor caminho. A esterilização a vapor em ciclo flash só deve ser realizada se todos os passos fundamentais no reprocessamento de materiais forem cumpridos / The steam sterilization in flash cycle means any process of steam sterilization that processes items for immediate use, unwrapped and with insufficient time for drying. The Association for the Advancement of Medical Instrumentation and Association of Perioperative Registered Nurses recommend its for emergency situations and brings specific criteria for use. This research had as hypothesis that the use of steam sterilization in flash cycle by nursing professional is not restricted to emergency situations, opposing the official recommendations and literature. Therefore, the objective of this study was to analyze the practical ones related to the sterilization in flash cycle. For the reach of this intention, information had been collected, through a questionnaire, of people in a national event carried through by the Brazilian Society of Nurses in Surgical Center, Center of Material and Sterilization and Anesthesic Recuperation (SOBECC), in order to get given how this process of sterilization has been executed. Of the 560 questionnaires delivered, 113 (20.1%) had been returned. About the characteristics of the respondents, 89.1% were nurses, presented age between 25 and 50 years, with average time of formation of 12,7 years, being the majority of the Southeastern region, 46,0% worked in Surgical Center (CC) and 36.0% in the Center of Material (CME), with average of performance in the service of 8,1 years. About the characteristics of the institution, 40.0% were of public institutions and 72.0% of general character. In relation to the use of the flash cycle, 41.0% carry through in to the conventional sterilizers, being that 69.0% had its sterilizers in the CME, place where 73.4% carried through the cleanness of the material. For this activity, 61.4% had defined rules, and 12.7% made it without detergent being that of the involved professionals in this process, 81.2% were of nursing. For situations of emergency more than 90.0% used the flash sterilization method, but a reasonable number of respondents (38.0%) used it as routine, what it confirmed the hypothesis of the research, demonstrating not the fulfilment of the recommendations of the international lines of direction and yes, the “adequacy” of an armory of instruments to take care of the surgical demand. Of who packed the material (62.2%), 84.0% reprocessed it in case that he were not used. The flash sterilization of implanted is carried through by only 8.0%. Of the respondents, 78.0% monitored the process in some way, also with chemical and biological pointer 46.7%. How much to the association of the frequency of use of the flash cycle with the presence of the table sterilizers it is inferred that the insertion of this equipment in the market has stimulated the use of this cycle for the professionals. In the study, it was perceived that the indices of who make it in inadequate way, considering all the reprocessing, are preoccupying. By these indices, the recommendations of the international lines of direction cannot be questioned, but it understands that the persistence in reeducation the professional of health and not simply to forbid it without giving goods justifications is an optimum way. The steam sterilization in flash cycle must be carried through just if all basic steps in the reprocessing of materials will be fulfilled

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6404.pdf: 6288273 bytes, checksum: f141c2e0ebc71d3e9e5003320f139929 (MD5) Previous issue date: 2014-07-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / The hydrogen production has been extensively studied as a clean and powerful energy source, indicating that in the future hydrogen will became a key component for the global energy production, since burning fossil fuels, used nowadays, emits disturbing amounts of gases that cause the greenhouse effect and the global warming, which urgently needs to be reduced. Thus, hydrogen use has been studied as electric power generation and as a fuel derived from, for example, fuel cells that are able to convert chemical energy from the reaction between H2 and O2 into electrical energy, thermal energy and water, without causing environmental impacts, since it has no noises or vibrations and there is neither combustion or emission of particulates. A feasible way to produce hydrogen is the Steam Reforming Reaction of ethanol, since ethanol is a renewable source obtained mainly from sugar cane and also due to the low costs of operation in the Steam Reforming Reaction. Due to these facts, the reactions of Steam Reforming of Ethanol (SRE) have been extensively studied in previous years, and several studies have shown that this reaction provides a high hydrogen production; however, some parallel reactions may occur, forming side products, leading to reduced amounts of produced H2. Thus, the development of appropriate catalysts in these reactions becomes necessary, in a way that it enhances the conversion favoring the major product and suppressing the conversion to side products. A good efficiency of perovskite type oxides as catalysts in the SRE has been reported in several studies. These materials are mixed oxides with an ABO3 chemical structure, A being the largest cation such as alkali metals, alkaline earth metals and rare earth elements, and B representing the smallest cation such as transition metals. The partial substitution of cations located in the B site by others with similar oxidation state can promote changes in the redox properties of these ions, causing changes in the stability of the crystal structure. Therefore, the perovskite type oxides LaNiO3, LaCoO3 and LaFeO3 were synthesized through the citrate and precipitation methods. In a second stage Fe was added into the structure of the oxides LaNiO3 and LaCoO3, and in a new stage LaNiO3, LaCoO3 and LaFeO3 was synthesized with perovskite type oxides supported on gamma alumina by precipitation-deposition. After the syntheses, the catalysts were characterized and the influence of the preparation method was studied, specifically the effect of Fe addition and of the support presence, in relation to the activity of the catalysts in the reactions of steam reforming of ethanol for hydrogen production. The experimental results showed that the LaCoO3 catalyst synthesized by precipitation method was more active and stable than the others, although the LaNiO3 (citrate and precipitation) and LaCoO3 (citrate) catalysts had also been active in SRE. The material LaFeO3 showed to be inactive in the reaction. The Fe addition in the catalysts LaNiO3 and LaCoO3 structure did not significantly alter their catalytic performance, indicating an economically advantageous feature, since iron is a cheaper metal than cobalt and nickel, and may partially replace these elements in the catalyst formulation, thus decreasing the synthesis cost without compromising the hydrogen yields. The use of gamma alumina as support in the SRE favored materials with higher specific surface area, whereas it did not favor a higher activity or stability of these catalysts, however the activity was maintained. / A produção de hidrogênio tem sido bastante estudada como fonte de energia não poluente e potente, indicando que futuramente este será componente fundamental para a produção mundial de energia, já que a queima de combustíveis fósseis, utilizada nos dias atuais, emite uma preocupante quantidade de gases causadores do efeito estufa e aquecimento global, que precisam urgentemente ser reduzidos. Assim, tem sido estudada a utilização de hidrogênio na geração de energia elétrica e como combustível veicular, a partir, por exemplo, da célula a combustível, que converte a energia química proveniente da reação entre H2 e O2 em energia elétrica, energia térmica e água, sem causar impactos ambientais já que não apresenta ruídos, vibrações, não ocorre combustão e não são emitidos particulados. Uma forma de produção do hidrogênio viável é a reação de reforma a vapor do etanol, pelo fato deste álcool ser um composto renovável proveniente principalmente da cana de açúcar e também devido à reação de reforma oferecer um baixo custo operacional. A partir destes fatos, as reações de reforma a vapor do etanol (RVE) têm sido extensivamente estudadas nos últimos anos e vários estudos mostram que esta possibilita uma elevada produção de hidrogênio. No entanto, podem ocorrer algumas reações paralelas com formação de subprodutos, provocando a diminuição da quantidade de H2 produzido. Assim torna-se necessário o desenvolvimento de catalisadores apropriados para estas reações, que favoreçam a conversão ao produto principal e suprimam a formação de subprodutos indesejados. Tem sido reportada em diversos estudos a boa eficiência de óxidos do tipo perovskita como catalisadores para a RVE. Estes são óxidos mistos com estrutura química ABO3, sendo A um cátion grande tal como os metais alcalinos, os alcalinos terrosos e os elementos terras raras e B um cátion menor, tal como um metal de transição. A substituição parcial de cátions do sítio B por outros de número de oxidação semelhante pode promover mudanças nas propriedades redox dos íons, provocando alterações na estabilidade da estrutura cristalina. Deste modo, neste trabalho, óxidos tipo pervskita LaNiO3, LaCoO3 e LaFeO3, foram sintetizados através dos métodos citrato e de precipitação. Em uma segunda etapa do trabalho adicionou-se Fe na estrutura dos óxidos LaNiO3 e LaCoO3 e em uma nova etapa sintetizou-se, por precipitação-deposição, óxidos do tipo pervskita LaNiO3, LaCoO3 e LaFeO3 suportados em gama-alumina. Após as sínteses, os catalisadores foram caracterizados e foram realizados estudos da influência dos métodos de preparação, do efeito da adição de ferro e da presença do suporte, na atividade dos catalisadores nas reações de reforma a vapor de etanol para produção de hidrogênio. Os resultados experimentais mostraram que o catalisador LaCoO3 sintetizado pelo método de precipitação se apresentou mais ativo e estável que os demais, embora os catalisadores LaNiO3 (citrato e precipitação) e LaCoO3 (citrato) também tenham sido ativos na RVE. Já o composto LaFeO3 não mostrou atividade na reação. A inserção de Fe na constituição dos catalisadores LaNiO3 e LaCoO3 não alterou significativamente suas eficiências, sugerindo uma característica economicamente vantajosa, já que o ferro é um componente de menor custo que cobalto e níquel, podendo substituir parcialmente estes elementos na formulação do catalisador, diminuindo seu custo de síntese sem comprometer o rendimento a hidrogênio. O estudo do suporte na RVE mostrou que a utilização de gama-alumina resultou em aumento da área específica mas não levou a uma maior atividade ou estabilidade dos catalisadores, no entanto manteve sua atividade.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:23:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01039.pdf: 1488056 bytes, checksum: 0c799b8a3b483969c9dfe46d0b164dbb (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IEA/D / Escola Politecnica, Universidade de Sao Paulo - POLI/USP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:46:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 09057.pdf: 12808764 bytes, checksum: 970b3a8c12068b9ea0e88948bbcda318 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Resumo: O setor elétrico brasileiro vem continuamente passando por crises energéticas; os consumidores, indústrias que dependem de energia para exercerem as suas atividades passaram a valorizar e a buscar fontes alternativas, confiáveis e ecologicamente adequadas com o objetivo de garantir o fornecimento de eletricidade de forma econômica, possibilitando desta maneira uma certa independência energética. Neste contexto, este trabalho tem a finalidade de selecionar sistemas de cogeração utilizando ciclos combinados com conjuntos a gás associadas a caldeira de recuperação sem queima suplementar e turbina a vapor, assim como realizar o levantamento das curvas de produção de energia e eficiência para os ciclos obtidos. Foram utilizados os parâmetros técnicos e construtivos das turbinas a gás e a vapor de uma mesma empresa fabricante, e através das curvas obtidas é possível selecionar o ciclo combinado mais adequado para cada situação desejada, tanto do ponto de vista energético quanto do ponto de vista econômico. / Abstract: The electric Brazilian sector is continually subject to energy crisis, the industrial consumers, that depends on energy to do its activities, is nowadays up to valorize and to look for alternative, trustful and environmental appropriate sources with the objective of guaranteeing the supply of electricity in an economic way and warranting a certain energy independence. In this context, this work has the purpose of selecting cogeneration systems based on using combined cycles with gas turbines associated to heat recovery steam generators without supplementary burners and steam turbines, as well as accomplishing the rising of the curves of production of energy and efficiency for the obtained cycles. The technical and constructive parameters of the gas and steam turbines were considered from the same manufacturing company, and through the obtained curves it is possible to select the more appropriate cycle for each process requirement, in the energy and economic point of view. / Orientador: Júlio Santana Antunes / Coorientador: José Luz Silveira / Banca: José Antonio Perrella Balestieri / Banca: Valdir Apolinario de Freitas / Mestre

Grãos de café, da espécie Coffea canephora variedade conilon foram submetidos a um tratamento com vapor de água e solução ácida de acordo com um delineamento experimental utilizando-se a metodologia do Delineamento Central Rotacional (DCCR). As variáveis selecionadas para o planejamento experimental foram a pressão do vapor, a concentração da solução ácida e o tempo de contato com o vapor. Neste delineamento 17 testes foram propostos incluindo o ponto central com 3 repetições. A análise dos dados foi feita empregando-se o programa Statistica versão 10.0, pela análise ANOVA para avaliação do nível de significância e avaliação do modelo, além da geração de superfícies de resposta para indicação da influência das variáveis nos resultados obtidos. Os grãos foram torrados e analisados quanto ao teor de polifenóis, pH, acidez titulável, cafeína e compostos aromáticos. Os compostos aromáticos analisados foram divididos em dois grupos, os que contribuem positivamente e os que contribuem negativamente para o aroma do café. Para análise de polifenóis totais e cafeína foi utilizada a técnica de cromatografia líquida de alta performance e detector com arranjo de fotodiodos (HPLC/DAD) e para análise dos compostos aromáticos, cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC/MS). Os resultados indicaram que em valores mais altos das variáveis pressão de vapor e tempo de contato com o mesmo, a acidez titulável sofreu redução mesmo com concentrações maiores de solução ácida aplicada. A cafeína apresentou resultados máximos para as condições de 0,8 Bar para pressão de vapor, 12 minutos de tempo de contato com o vapor e concentração da solução ácida entre 5,0 a 7,0%. Os maiores resultados para os compostos aromáticos positivos foram nas condições de concentração do ácido entre 6 a 8%, pressão de vapor entre 0,4 a 0,6 Bar e tempo de contato entre 24 a 26 minutos, compostos aromáticos negativos apresentaram valores mínimos em concentração de ácido entre 0 a 1%, pressão entre 0,4 a 0,8 Bar, e tempo de contato entre 18 a 20 minutos. A análise estatística dos resultados evidenciou que polifenóis e pH foram significativamente influenciados pela variação do grau de torra, não permitindo a obtenção de modelos preditivos pelo delineamento experimental. / Coffee beans, species Coffea canephora variety conilon were submitted into a treatment with water steam and acid solution by an experimental design, which was generated using the methodology of the central composite rotational design (DCCR). The selected variables to the experimental design were steam pressure, acid solution concentration and time of coffee bean's contact with steam. In this design seventeen tests were proposed including the central point with three repetitions. The results obtained were processed in Statistica software version 10.0, by ANOVA tables that were used for assessing the level of significance and model, beyond the generation of response surfaces to indicate the influence of the variables in the final result. Coffee beans samples were roasted and analyzed for polyphenol content, pH, titratable acidity, caffeine and aromatic compounds. The aromatic compounds analyzed were divided into two groups, those that contribute positively or negatively to coffee flavor. Analysis of total polyphenols and caffeine were done by high performance liquid chromatography with a photodiode array detector (HPLC / DAD) and for analysis of aromatic compounds, gas chromatography -mass spectrometry (GC / MS). The results indicated that in higher values of steam pressure and contact time with the same, the titratable acidity decreased even with higher concentrations of acid solution applied. Caffeine showed maximum results for conditions of 0.8 bar to steam pressure, 12 minutes of contact with steam and acid solution concentration between 5.0 to 7.0 %. The higher results for the positive aromatic compounds were the conditions of acid concentration between 6 to 8 %, steam pressure between 0.4 to 0.6 bar and the contact time between 24 to 26 minutes, negative aromatic compounds showed minimum values in acid concentration between 0 to 1 %, steam pressure between 0.4 to 0.8 bar, and the contact time between 18 to 20 minutes. The statistical analysis showed that polyphenols and pH were significantly influenced by the variation of the roasting degree, not allowing to obtain predictive models by experimental design.

Resumo: A cura térmica é um processo utilizado para acelerar as reações de hidratação do cimento Portland com objetivo de se obter ganhos de resistência mecânica nas primeiras idades, uma vez que a temperatura atua na velocidade dessas reações. Para uma melhor avaliação da influência que a temperatura exerce no desenvolvimento das propriedades mecânicas do concreto, utiliza-se o Conceito da Maturidade. O Método da Maturidade estima o desenvolvimento das propriedades mecânicas do concreto relacionando-as com o histórico de temperatura ao longo do processo de cura. Este trabalho apresenta resultados experimentais de determinação da resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral e módulo de elasticidade do concreto, fabricado com adição de cinza de casca de arroz (CCA), produzida com a queima não controlada da casca, e incorporada à mistura em dosagens de 5% e 10%, em substituição ao cimento em massa. O processo de cura térmica a vapor foi desenvolvido em ciclos de 6 horas, a uma temperatura constante de 80°C. Os resultados mostram um significativo ganho de resistência das amostras com a adição de CCA. Na avaliação pelo Método da Maturidade, foi possível verificar a influência da CCA nos índices de maturidade estudados, bem como na determinação das energias de ativação. / Abstract: Steam curing is used to accelerate cement hydration reactions with the purpose to enhance mechanical strength of concrete at early ages, since hydration reactions are temperature dependent. In order to evaluate the influence of temperature on the development of mechanical properties of concrete, the maturity concept is used. This method estimates the development of these properties according to the temperature history of concrete along the curing process. This work is based on an experimental study of 80°C steam-cured concrete made with 5% and 10% of rice husk ash (RHA) addition in which the development of some mechanical properties was investigated. The rice husk ash used was obtained from uncontrolled combustion of rice husk. The mechanical properties investigated were the compressive strength, the tensile strength, and the modulus of elasticity. The results show a significant profit of resistance of the samples with the addition of CCA. In the evaluation for the Maturity Method, were possible to verify the influence of the CCA in the studied indices of maturity, as well as in the determination of the activation energies. / Orientador: Jorge Luís Akasaki / Coorientador: Mônica P. Barbosa / Banca: Denise Carpena Coitinho Dal Molin / Banca: Antonio Anderson da Silva Segantini / Mestre