Estágio realizado na empresa Total Petrochemicals orientado por Luis Rodriguez-Carrasquel / Tese de mestrado integrado. Engenharia Industrial e Gestão. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

A adsorção em leito fixo de carvão ativado granular é uma das mais importantes alternativas para a remoção de compostos orgânicos voláteis em efluentes aquosos, em concentrações baixas. O objetivo deste trabalho é colocar em funcionamento uma unidade piloto de adsorção e desenvolver uma metodologia para avaliar o comportamento de adsorventes nesta planta como a usada no projeto de unidades de adsorção de leito fixo. Esta planta piloto possui uma coluna de 20 mm de diâmetro interno, encamisada. Ela é equipada com espectrofotômetro UV on-line, que permite a medida da concentração de componentes orgânicos voláteis na corrente de efluente. Também, possui módulos para a aquisição de dados de temperatura, vazão e pressão diferencial. Nessa planta, foram realizados experimentos, à temperatura ambiente, para aquisição de curvas de ruptura experimentais da adsorção de tolueno de uma corrente aquosa, em um leito fixo de carvão ativado. O leito era composto por um carvão ativado granular (8 x 12 mesh). Diferentes alturas de leito (5 e 10 cm) e vazões ( 0,8 e 1,6 L.h-1) foram testados, mantendo a concentração de tolueno na alimentação em aproximadamente 50 ppm. Concomitantemente, foram realizados testes para a caracterização do adsorvente, obtendo-se 15,4 % de conteúdo de umidade e 8,7 % de cinzas, massa específica bulk de 0,5 g.mL-1, massa específica real de 1,72 g.mL-1 e 681 m2.g-1 de área superficial A estimação da difusividade mássica e do coeficiente de transferência de massa referente à fase sólida foram obtidos através de dados de testes cinéticos, obtendo-se, respectivamente, os valores médios de 6,1 cm2.h-1 e 0,0162 cm.h-1. As alturas das zonas de transferência de massa obtidas para a vazão de 0,8 L.h-1 aumentaram com o aumento da altura do leito, indicando comportamento de padrões proporcionais. Além disso, analisaram-se dados preliminares de pressão diferencial no leito, que indicam que ela aumentou enquanto havia adsorção. A metodologia desenvolvida poderá ser aplicada para estudar a adsorção com outros pares adsorvente/adsorvato.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:06:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338246.pdf: 2024024 bytes, checksum: a7135826c440cb18913dad76112fd660 (MD5) Previous issue date: 2015 / A degradação fotocatalítica do tolueno gasoso foi estudada em um reator anular de fluxo contínuo usando como catalisador dióxido de titânio imobilizado em uma manta de fibra de vidro. A mistura reagente de entrada consistiu de ar contendo vapores de tolueno e de água. Foram avaliadas as influências do tempo de residência e da presença de vapor de água na eficiência de degradação de tolueno, na desativação do TiO2 e na formação de intermediários da reação. O principal produto gasoso da degradação detectado foi CO2, mas também foram encontrados intermediários, por meio de GC/MS, tanto na fase gasosa como adsorvidos na superfície do TiO2, responsáveis pela sua desativação. A atividade do fotocatalisador desativado foi recuperada após um tratamento de regeneração.<br> / Abstract : The photocatalytic oxidation study of toluene in air was studied in annular continuous reactor using titanium dioxide supported by a fiberglass mat as catalyst. The inlet reagent mixture consists of air containing vapors of toluene and water. The influence of the residence time and the presence of water vapor in the toluene degradation efficiency, in the TiO2 deactivation and in the formation of reaction intermediates were evaluated. The main gaseous product of degradation detected was CO2, but intermediates were also found by GC/MS, either as in gas phase ar adsorbed on the TiO2 surface, for which they were responsible for its deactivation. The activity of deactivated photocatalyst was recovered with a regeneration treatment.

A adsorção em leito fixo de carvão ativado granular é uma das mais importantes alternativas para a remoção de compostos orgânicos voláteis em efluentes aquosos, em concentrações baixas. O objetivo deste trabalho é colocar em funcionamento uma unidade piloto de adsorção e desenvolver uma metodologia para avaliar o comportamento de adsorventes nesta planta como a usada no projeto de unidades de adsorção de leito fixo. Esta planta piloto possui uma coluna de 20 mm de diâmetro interno, encamisada. Ela é equipada com espectrofotômetro UV on-line, que permite a medida da concentração de componentes orgânicos voláteis na corrente de efluente. Também, possui módulos para a aquisição de dados de temperatura, vazão e pressão diferencial. Nessa planta, foram realizados experimentos, à temperatura ambiente, para aquisição de curvas de ruptura experimentais da adsorção de tolueno de uma corrente aquosa, em um leito fixo de carvão ativado. O leito era composto por um carvão ativado granular (8 x 12 mesh). Diferentes alturas de leito (5 e 10 cm) e vazões ( 0,8 e 1,6 L.h-1) foram testados, mantendo a concentração de tolueno na alimentação em aproximadamente 50 ppm. Concomitantemente, foram realizados testes para a caracterização do adsorvente, obtendo-se 15,4 % de conteúdo de umidade e 8,7 % de cinzas, massa específica bulk de 0,5 g.mL-1, massa específica real de 1,72 g.mL-1 e 681 m2.g-1 de área superficial A estimação da difusividade mássica e do coeficiente de transferência de massa referente à fase sólida foram obtidos através de dados de testes cinéticos, obtendo-se, respectivamente, os valores médios de 6,1 cm2.h-1 e 0,0162 cm.h-1. As alturas das zonas de transferência de massa obtidas para a vazão de 0,8 L.h-1 aumentaram com o aumento da altura do leito, indicando comportamento de padrões proporcionais. Além disso, analisaram-se dados preliminares de pressão diferencial no leito, que indicam que ela aumentou enquanto havia adsorção. A metodologia desenvolvida poderá ser aplicada para estudar a adsorção com outros pares adsorvente/adsorvato.

A adsorção em leito fixo de carvão ativado granular é uma das mais importantes alternativas para a remoção de compostos orgânicos voláteis em efluentes aquosos, em concentrações baixas. O objetivo deste trabalho é colocar em funcionamento uma unidade piloto de adsorção e desenvolver uma metodologia para avaliar o comportamento de adsorventes nesta planta como a usada no projeto de unidades de adsorção de leito fixo. Esta planta piloto possui uma coluna de 20 mm de diâmetro interno, encamisada. Ela é equipada com espectrofotômetro UV on-line, que permite a medida da concentração de componentes orgânicos voláteis na corrente de efluente. Também, possui módulos para a aquisição de dados de temperatura, vazão e pressão diferencial. Nessa planta, foram realizados experimentos, à temperatura ambiente, para aquisição de curvas de ruptura experimentais da adsorção de tolueno de uma corrente aquosa, em um leito fixo de carvão ativado. O leito era composto por um carvão ativado granular (8 x 12 mesh). Diferentes alturas de leito (5 e 10 cm) e vazões ( 0,8 e 1,6 L.h-1) foram testados, mantendo a concentração de tolueno na alimentação em aproximadamente 50 ppm. Concomitantemente, foram realizados testes para a caracterização do adsorvente, obtendo-se 15,4 % de conteúdo de umidade e 8,7 % de cinzas, massa específica bulk de 0,5 g.mL-1, massa específica real de 1,72 g.mL-1 e 681 m2.g-1 de área superficial A estimação da difusividade mássica e do coeficiente de transferência de massa referente à fase sólida foram obtidos através de dados de testes cinéticos, obtendo-se, respectivamente, os valores médios de 6,1 cm2.h-1 e 0,0162 cm.h-1. As alturas das zonas de transferência de massa obtidas para a vazão de 0,8 L.h-1 aumentaram com o aumento da altura do leito, indicando comportamento de padrões proporcionais. Além disso, analisaram-se dados preliminares de pressão diferencial no leito, que indicam que ela aumentou enquanto havia adsorção. A metodologia desenvolvida poderá ser aplicada para estudar a adsorção com outros pares adsorvente/adsorvato.

ROCHA, A. V. P. Estudo de adsorção de tiofeno em carbono ativado. 102 f. 2010. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-22T12:06:52Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_avprocha.pdf: 1076626 bytes, checksum: 78f4b3f060df066223834be502c9b69f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T17:38:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_avprocha.pdf: 1076626 bytes, checksum: 78f4b3f060df066223834be502c9b69f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T17:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_avprocha.pdf: 1076626 bytes, checksum: 78f4b3f060df066223834be502c9b69f (MD5) Previous issue date: 2010-01-29 / Concerns with environmental protection and human health have had a remarkable impact on vehicle emissions regulations. Following similar policies of governmental agencies worldwide, Brazilian Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) has established a timetable for drastic reduction of sulfur content in diesel and gasoline in the last few years. Hydrodesulfurization (HDS) is the industrial process being currently employed for this matter. However, the HDS process is costly and, to achieve deeper desulfurization levels, it would require higher hydrogen pressure, which may eventually lead to the saturation of olefinic compounds, causing a decrease in gasoline octane number. Therefore, special attention has been given to the use of adsorption for additional removal of sulfur compounds from effluent streams of existing hydrotreatment (HDT) plants. Adsorption processes may operate under mild temperature and pressure conditions. In the present work, desulfurization in thiophene/n-hexane, thiophene/n-octane and thiophene/toluene/n-octane mixtures were conducted, together with a study of thiophene/toluene selectivity, all experiments using activated carbon 830 W by Norit (Netherlands) as sorbent. The adsorbent was characterized texturally by adsorption/desorption of N2 at 77 K and results showed it to be a microporous material. Adsorption of thiophene from n-hexane solutions and thiophene/toluene selectivity were carried out using the experimental technique of headspace chromatography finite bath. Adsorption isotherms thus obtained showed unfavorable behavior and the adsorbent selectively adsorbs toluene as compared to thiophene, reaching maximum selectivity on liquid/solid ratio of less than 4%. Adsorption of thiophene in n-octane and n-octane/toluene (4:1 vol.) was assessed by fixed bed experiments performed under a flow rate of 0.5 mL/min, two different temperatures and sulfur concentration in the feed ranging from 275 to 1000 ppm. Adsorption isotherms thus measured fall within the Henry’s Law region (linear) with dimensionless adsorption constants of 3.7 and 3.0 at 30 ºC and 45 ºC, respectively. For the feed concentration of 1000 ppm in n-octane, the measured dynamic adsorption capacity was 0.035 mmolS/gads, which was reduced to 0.020 mmolS/gads when toluene was present. Regardless the inlet sulfur concentration, the amount of adsorbed thiophene decreased considerably in the presence of the aromatic compound. Breakthrough curves of thiophene in n-octane were simulated according to a mathematical model that assumed axially dispersed flow and mass transfer described by a linear driving force approximation (LDF). The model was solved numerically by orthogonal collocation in finite elements, using the commercial solver gPROMS. The proposed model matched experimental data reasonably well, especially for the feed concentration of 1000 ppm. The LDF time constant was the tunable parameter between simulations and experimental data and the best average values were found to be 3.3 and 2.2 min-1 at 30 and 45 ºC, respectively. / A qualidade do ar e a preocupação com o meio ambiente e a saúde da população têm influenciado as regulamentações de emissões veiculares. A exemplo de órgãos governamentais em todo o mundo, a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) do Brasil tem estabelecido cronogramas de redução drástica de sulfurados no diesel e na gasolina nos últimos anos. A hidrodessulfurização (HDS) é o processo classicamente utilizado atualmente para reduzir o teor de enxofre em correntes de hidrocarbonetos. No entanto, o processo HDS é caro, pois requer elevadas temperaturas e pressões e hidrogênio, podendo levar à saturação de compostos olefínicos, o que compromete a octanagem da gasolina. Dessa forma, atenção especial vem sendo dada ao uso da adsorção para remoção de compostos sulfurados que poderá complementar ou – em alguns casos – substituir os processos existentes de hidrotratamento (HDT). Esse processo de adsorção pode ser realizado a temperatura e pressão ambiente. Neste trabalho foi realizado um estudo de remoção de enxofre a partir de soluções tiofeno/n-hexano, tiofeno/n-octano e tiofeno/tolueno/n-octano e um estudo de seletividade tiofeno/tolueno utilizando como adsorvente o carbono ativado 830 W da Norit (Holanda). O material foi caracterizado texturalmente por adsorção de N2 a 77 K. Os resultados indicaram ser um material microporoso. A adsorção do tiofeno em n-hexano e a seletividade tiofeno/tolueno foi avaliada usando a técnica experimental de banho finito com cromatografia headspace. A isoterma de adsorção obtida em headspace apresentou um comportamento desfavorável para o tiofeno e o adsorvente estudado foi seletivo pelo tolueno em relação ao tiofeno, sendo observado um ponto de saturação em razões líquido/sólido inferiores a 4%. Já a adsorção do tiofeno em n-octano e em n-octano/tolueno foi avaliada através de um estudo dinâmico de adsorção usando uma coluna de leito fixo com uma vazão de 0,5 mL/min a duas temperaturas distintas com concentração de alimentação na faixa de 275 a 1000 ppm. As isotermas de equilíbrio assim obtidas encontram-se na região de Henry (linear) com a constante de adsorção K = 3,7 e 3,0 para temperaturas de 30 ºC e 45 ºC, respectivamente. Obteve-se para concentração de 1000 ppm sem tolueno uma quantidade adsorvida de 0,035 mmolS/gads, que se reduz para 0,020 mmolS/gads na presença do aromático (20 % vol.). Pode-se observar que – em toda a faixa de concentrações de sulfurado estudada – a quantidade de tiofeno adsorvida diminuiu consideravelmente na presença do tolueno. Curvas de breakthrough do tiofeno em n-octano foram simuladas segundo um modelo matemático que considera fluxo axialmente disperso e transferência de massa descrita por uma aproximação de força motriz linear (LDF). O modelo foi resolvido numericamente por colocação ortogonal em elementos finitos, utilizando o software comercial gPROMS. O modelo matemático proposto representou razoavelmente os dados experimentais, especialmente para concentração de 1000 ppm. A constante de tempo de transferência de massa foi o parâmetro de ajuste entre as simulações e os dados experimentais, estimando-se valores médios de 3,3 e 2,2 min-1 a 30 e a 45 ºC, respectivamente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:41:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338246.pdf: 2024024 bytes, checksum: a7135826c440cb18913dad76112fd660 (MD5) Previous issue date: 2015 / A degradação fotocatalítica do tolueno gasoso foi estudada em um reator anular de fluxo contínuo usando como catalisador dióxido de titânio imobilizado em uma manta de fibra de vidro. A mistura reagente de entrada consistiu de ar contendo vapores de tolueno e de água. Foram avaliadas as influências do tempo de residência e da presença de vapor de água na eficiência de degradação de tolueno, na desativação do TiO2 e na formação de intermediários da reação. O principal produto gasoso da degradação detectado foi CO2, mas também foram encontrados intermediários, por meio de GC/MS, tanto na fase gasosa como adsorvidos na superfície do TiO2, responsáveis pela sua desativação. A atividade do fotocatalisador desativado foi recuperada após um tratamento de regeneração.<br> / Abstract : The photocatalytic oxidation study of toluene in air was studied in annular continuous reactor using titanium dioxide supported by a fiberglass mat as catalyst. The inlet reagent mixture consists of air containing vapors of toluene and water. The influence of the residence time and the presence of water vapor in the toluene degradation efficiency, in the TiO2 deactivation and in the formation of reaction intermediates were evaluated. The main gaseous product of degradation detected was CO2, but intermediates were also found by GC/MS, either as in gas phase ar adsorbed on the TiO2 surface, for which they were responsible for its deactivation. The activity of deactivated photocatalyst was recovered with a regeneration treatment.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2899_1.pdf: 1930473 bytes, checksum: 2494d917e2f212c34eb896288721cc3a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / Contaminações do solo, aéreas e de águas superficiais e sub-superficiais por hidrocarbonetos do petróleo geralmente são oriundas das principais atividades petroleiras de prospecção, exploração, transporte e refino. No caso das refinarias onde o óleo cru é processado para obtenção dos produtos de interesse, os efluentes gerados apresentam grande diversidade de poluentes orgânicos e inorgânicos, incluindo hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos que podem ser tóxicos para diversos organismos e potencialmente cancerígenos. Neste contexto, foi realizado um estudo para desenvolvimento de um processo de pós-tratamento para as águas residuárias de refinarias petrolíferas capaz de remover contaminantes, em especial benzeno e sua mistura com tolueno, dando condições a esses efluentes de serem direcionados para os cursos hídricos ou reutilizados no próprio processo. Este pós-tratamento pode ser feito através do uso de argilas organofílicas como adsorvente dos compostos orgânicos. Neste trabalho, argilas in natura foram tratadas para acentuar suas propriedades organofílicas tornando-as capaz de adsorver compostos orgânicos. Experimentos de adsorção em batelada utilizando estas argilas organofílicas foram realizados para remoção do benzeno e de sua mistura com tolueno. Os resultados obtidos utilizando este adsorvente indicaram que a argila organofílica tem uma boa capacidade adsortiva perante o benzeno e o tolueno apresentando uma capacidade adsortiva máxima de aproximadamente 14,5 e 16,8 mg/g, respectivamente. Além disso, foi observado também que a constante de equilíbrio KA obtida para o benzeno e tolueno apresentaram valores muito próximos, 0,12 e 0,10 L/mg respectivamente, mostrando que estes compostos ocupam os mesmos sítios da argila. Estes resultados mostram que a utilização desta argila como material adsorvente para compostos orgânicos é uma boa alternativa para o tratamento das águas residuárias de refinarias contaminadas por estes compostos. Os resultados também indicaram que os modelos de isotermas de adsorção de Langmuir utilizados para o sistema monocomponente se ajustaram aos resultados experimentais e, portanto, descrevem bem o equilíbrio do sistema estudado. Foi observado que o tempo de equilíbrio é atingido após 3 h

Determina la concentración del ácido hipúrico en relación a la concentración de creatinina en orina como indicador biológico de exposición al tolueno. La muestra fue 30 trabajadores de imprentas del distrito del Cercado de Lima, que utilizan tintas que contienen tolueno, por lo cual los niveles de ácido hipúrico/g creatinina en orina podrían superar el límite máximo permitido dado por la American Conference of Governmental Industrial Hygienists: 1.6 g ácido hipúrico / g creatinina. El tolueno se absorbe principalmente por inhalación, luego es metabolizado en el cuerpo humano y se excreta en la orina como ácido hipúrico. La cuantificación de ácido hipúrico en orina se realizó según el método perteneciente al NIOSH Manual of Analytical Methods. El promedio de la concentración de ácido hipúrico en orina del grupo expuesto fue de 0.888 g ácido hipúrico/g creatinina, este valor presenta una diferencia altamente significativa respecto al grupo control, cuyo promedio fue de 0.396 g ácido hipúrico/ g creatinina. El análisis toxicológico se realizó en el Laboratorio de Toxicología y Química Legal de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. / Tesis

Se ha realizado el estudio del equilibrio líquido vapor de la mezcla binaria de propan-2-ol y tolueno a una presión de 101.325 kPa. En este trabajo se han obtenido 12 puntos experimentales termodinámicamente consistentes según las pruebas de consistencia termodinámica de Redlich-Kister, Herington y Wisniak. La fase vapor se modela con tres ecuaciones cúbicas de estado: Peng Robingson, Soave Redlich Kwong y Virial generalizado, mientras que la fase líquida ha sido modelada por las ecuaciones de Margules, Van Laar, Wilson, NRTL y UNIQUAC. Con respecto a la reducción de datos, se ha desarrollado una aplicación en MATLAB R2012a para obtener los parámetros de interacción binaria de cada modelo propuesto para la fase líquida mediante la evaluación de un factor de optimización mínimo basado en la sumatoria de las diferencias de los coeficientes de actividad calculados y experimentales. De acuerdo a los resultados obtenidos el modelo de Wilson de dos parámetros asociado al modelo del Virial en la fase vapor en equilibrio, ajustan mejor el sistema propan-2-ol y tolueno. El punto azeotrópico experimental fue estimado a 354.4 K y 0.8361 de composición de propan-2-ol. La metodología desarrollada en el presente trabajo permite mejorar la precisión de la medición de propiedades de estado como la presión, temperatura y composición respecto de la data publicada sobre el mismo sistema a condiciones isobáricas. Palabras Claves: Equilibrio Líquido Vapor, propan-2-ol, tolueno.