Dissertações/Teses

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2024
Descrição
  • MARINALDO CARVALHO LOBATO
  • UV-VIS, DOS, AND CIRCULAR DICHROISM SPECTROSCOPIES OF TOXINS (ANATOXICIN-A, ANATOXICIN-A(S), CYLINDROSPERMOPSIN, HOMOANATOXICIN-A AND SAXITOXIN) FROM ALGAE

  • Orientador : ANTONIO MAIA DE JESUS CHAVES NETO
  • Data: 02/02/2024
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  • The present dissertation aims to understand the DOS, UV-Vis and Circular Dichroism spectroscopy of algal toxin molecules Anatoxin-a, Anatoxin-a(s), Cylindrospermopsin, Homoanatoxin-a and saxitoxin. The Gaussian 09W software is used for theoretical energy minimization calculations corresponding to the MM+ molecular mechanics method with the functional level B3lyp/6-311++G(d,p), used both in geometry optimization and in calculations of UV-Vis spectrometry, State Density and Circular Dichroism of molecules in water solvents. The research results show relevant UV-Vis spectra, State Density and Circular Dichroism, Raman and IR (infrared) and in the preparation of Tables that identify the modes of molecular vibrations of the aforementioned toxins, which led to identifying the types of vibrations in each region contained within specific wavelength ranges. They found that each algal toxin has a specific Gap, which makes it possible to identify the one that presents greater reactivity in relation to the other (smaller Gap) or greater stability (higher Gap). For the MEP (electrostatic potential map), it makes it possible to identify the region with the highest concentration of negative charges, which can be useful for identifying regions of reactivation between the toxin and a protein. The research is concluded considering the experimental comparison between the cylindrospermopsin toxin with graphical analyzes of the UV-Vis spectra, which led to a percentage of 0.5% as a margin of error, which was very significant, showing that the B3lyp base /6-311++G (d, p) chosen was very significant for comparing theoretical and experimental data.

2023
Descrição
  • BIANCA DE FIGUEIREDO BATISTA
  • EXTRACTION AND STABILITY OF GENIPIN BLUE FROM GREEN GENIPAP, USING NATURAL DEEP EUTECTIC SOLVENTS.

  • Orientador : CRISTIANE MARIA LEAL COSTA
  • Data: 07/12/2023
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  • The consumption of natural products is becoming increasingly common, both in industry and in food. With the advancement of new technologies, the dye market is seeking to replace artificial dyes with natural dyes derived from fruits and vegetables, which exhibit healthier attributes compared to synthetic ones. In this context, jenipapo (Genipa americana L.) has been utilized as a natural source of blue pigment, a substance that has been relatively unexplored. The objective of this study is to initially produce green eutectic solvents using biodegradable components. A total of 26 tests were conducted, of which only 6 yielded satisfactory results, primarily in terms of homogeneity and viscosity. The green jenipapo fruit underwent a physicochemical characterization. The apparent specific mass was 0.973 g/mL, and the real specific mass was 1.037 g/mL, with a pH of 5.19 in its natural form. After drying in an oven at 40°C, the apparent specific mass was 0.625 g/mL, and the real specific mass was 1.354 g/mL, yielding a 21.74% recovery. The drying process was carried out in an atmospheric tray dryer with air renewal at 45°C, and the experimental data were adjusted to the mathematical model proposed by Midilli et al. (2002), with the aim of obtaining material with appropriate moisture content for the extraction process. The blue genipin pigment was extracted using the solvents that exhibited the best results. Through analysis of variance, the extraction time (t), molar ratio of solute to solvent (Rss), and percentage of water were considered as input variables. The concentration of blue pigment (AzG) was taken as the response variable. The best result was achieved with NADES 12, based on choline chloride and lactic acid at 40°C. Subsequently, an experimental design wasm conducted, in which the best result for the extraction of genipin blue was achieved using NADES 12 at 40°C, as determined previously. The real variables were time (h), percentage of water, and molar ratio of solute to solvent (Rss), all of which were found to have significant influence on the pigment extraction process. It was observed that the highest concentration of genipin blue was obtained with an extraction time of 30 minutes, a solute/solvent molar ratio of 1/10 (g), and a water percentage of 35%.

  • SARA CAROLINE PACHECO DE OLIVEIRA
  • Uso do óleo de açaí (Euterpe oleracea) e amido de mandioca (Manihot esculenta) na obtenção de produtos bioativos.

  • Data: 30/10/2023
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  • Cassava is found in abundance in nature, especially in the State of Pará, from nthem it is possible to extract starch, rich in amylose and amylopectin, components that help in the production of bioplastics. Furthermore, Pará is the largest producer of açaí, a raw material that is also natural and has antioxidant, phenolic and healing compounds. The oil extracted from açaí has the same characteristics found in the pulp, which makes it an excellent agent for incorporation into
    products added on polymers. The present study reports the characterization of cassava starch and evaluation of the biological characteristics of açaí oil, for the production of an active bioplastic, with the aim of incorporating the benefits found in the oil. To this end, some tests were carried out using plasticizers such as glycerol, ethylene glycol and sorbitol in the composition, to structure the
    bioplastic, where glycerol proved to be the most viable option. Cassava starch was dried at three temperatures: 45, 60 and 75°C, for the drying curve, and it was observed that starch dried at 45°C had better performance, without significant losses in its structure. The analyzes carried out were relevant to detect the potential of açaí oil on incorporating bioplastic. It is known that the characterization of the oil is essential to ensure its quality. Açaí oil was evaluated for 1H NMR, which was essential for quantifying iodine (67.05 I2/g) and saponification (109.06 mg KOH/g) levels. Furthermore, the oil also presented satisfactory results, with emphasis on the following activities: antioxidant (532.56 μM of Trolox/g), anticancer (with reduced metabolic activity and cell viability for
    the AGP01, SK19 and VERO lines, with IC50 75 .30; 80.15; 73.05 μg/ml, respectively), in addition to the promising result in anti-inflammatory activity that tested target gene TNF-α (tumor necrosis factor alpha) and detected that the samples analyzed with the oil presented anti-inflammatory effect even after 24 hours of exposure, which confirms its bioactivity. This highlights the gigantic potential of using açaí oil for improvement and application in new products, as it has proven to be a strong ally against infectious and cancerous diseases, with cell recovery capacity. Therefore, the oil was incorporated into a polymeric matrix based on cassava starch, which resulted in bioplastic with a thickness (0.157 mm), PVA (19.39 g.mm.KPa-1.d-1.m- 2), transparency (2.60), and one of the highlights was the colorimetric analysis that was able to detect shades of green in the sample, represented by values of -5.75 (a*) and 10.90 (b*), identifying the presence of chlorophyll from açaí oil. In this way, it was possible to note the relevance of using this oil for inclusion in products that bring benefits to the end consumer, in order to take advantage of the chemical and biological properties that this oil has in its composition, as is the case of bioplastic, which contributes to the pharmaceutical sector for presenting bioactivity, in addition to its possible use in the packaging sector and helping to reduce the use of plastics from petroleum, as it is a 100% biodegradable plastic.

  • ANDREO CARLOS MAGALHAES SOUZA
  • SIMULATION OF THE EMHD FLOW OF A MICROPOLAR FLUID IN A SQUARE DUCT USING THE GENERALIZED INTEGRAL TRANSFORM TECHNIQUE

  • Data: 28/09/2023
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  • This paper aims to perform the kinetic, microrotational and thermal analyses of an electromagnetohydrodynamic (EMHD) flow of a micropolar fluid within a quadratic section duct subjected to an external magnetic field, where the mathematical formulation takes into account a pulsatile pressure difference. The flow is transient, two-dimensional in laminar regime and has constant physical properties. The resulting nonlinear differential equations (Navier-Stokes Equation, Microrotation Equation and Energy Equation) were solved using the hybrid (analytic-numerical) GITT (Generalized Integral Transform Technique) technique and a computer code was synthesized in Wolfram Mathematica v. 11.3 software with the objective of numerically solving the proposed model. Aiming to analyze the consistency of the technique, the convergence analysis of the variables central velocity, central microrotation, central temperature, average velocity, average temperature, wall stress and Nusselt number was initially performed. Next, the numerical verification of the method is presented by comparing the results of GITT with that of the NDSolve routine of the software used. The analysis of the parameters involved in the flow (Strouhal number, Hartmann number, Prandtl number, Eckert number, electrical parameter, micropolarity parameter, mean pressure gradient, microrotation viscosity and pressure pulse frequency) and the physical interpretation of the variation of each of them is also performed.

  • RAYELLE MENDONCA MORAIS
  • SIMULATION OF THE SUPERCRITICAL EXTRACTION PROCESS OF TUCUMÃ-DO-PARÁ OIL (Astrocaryum vulgare) USING ASPENHYSYS

  • Data: 25/09/2023
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  • The adaptation of industrialization in the form of a sustainable economy, technological advances and computational benefits have motivated the use of process simulators to evaluate the potential of oleaginous species native to the Amazon region through fast and automated simulations. Therefore, the objective of this work was to apply the AspenHYSYS simulator to describe the tucumã-do-Pará oil extraction process using supercritical carbon dioxide as solvent. The feasibility of simulations of the tucumã oil extraction process using the mathematical models of Menezes et al. (2023) and Tan and Liou (1989) were comparatively evaluated with experimental data previously selected from the literature. Simulations of the supercritical extraction of tucumã-do- Pará oil found that the model by Menezes et al. (2023) was adequate to describe the experimental kinetic data for all evaluated systems, which presented an RSD with a lower value of 0.57. The energy and material cost were calculated, and the value obtained (2.82 R$/g of oil) together with the high concentration of bioactives in the product demonstrate that the studied process presents a positive cost-benefit ratio. An increase in scale was carried out for beds 1, 5, 10 and 50L. For beds of up to 10L, an adequate projection of the process was obtained, considering that the deviations obtained were less than 1, however, for 50L, the adjustment presented a deviation of 58, which may infer that the model used has a scalability limit. Simulations of the, supercritical extraction of tucumã-do Pará oil, using AspenHYSYS, led to values consistent with the experimental data, thus confirming that the studied plant proved to be an effective tool for the study of the process.

  • RAFAEL SILVA DIAS
  • USE OF SOLID WASTE FROM CASSAVA (Manihot esculenta Crantz) FOR THE DEVELOPMENT OF BIOADSORBETS

  • Data: 10/07/2023
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  • The chemical contamination of water by dyes resulting from the disposal of industrial effluents triggered the need to develop technologies in order to remove such pollutants. Occurring naturally in the Amazon region, cassava differs from other varieties of cassava because of its high humidity and low starch yield. as part of a project on cassava technologies, this study analyzed the best conditions for the production of activated carbon from cassava solid residues for the adsorption of methylene blue dye. The Box-Behnken experimental design was used to determine the optimal production conditions. First, a physical-chemical analysis of the precursors was carried out, then 30 coal samples were produced according to the plan. The maximum amount adsorbed and removal percentage were determined under finite bath conditions, at a concentration of 120 mg/L and with 0.01 g of charcoal sample. The best conditions of temperature, acid concentration and time of contact with heat were observed at 600 oC, 25% and 3h for peel and 600 oC, 10.2% and 3h for pulp. These samples were submitted to physical-chemical analysis and morphological characterization by scanning electron microscopy and by infrared with Fourier transform. For the adsorption kinetics tests, the models that best fit the experimental data were intraparticle diffusion for shell and pulp coals, and for the adsorption equilibrium tests, the Freundlich and Langmuir models fitted best for shell and pulp, respectively. The analysis of the adsorbents reveals a lower concentration of functional groups, but in the pulp adsorbent the loss of functional groups related to oxygen-containing groups can be observed, which may help to explain the lower adsorption capacity observed for the pulp adsorbents. The activated carbons produced from solid residues of cassava roots (pulp and peel) showed that, under the conditions used in this work, they can be applied as effective bioadsorbents in the removal of methylene blue in aqueous solution.

  • ROBERTO DE SOUSA CRUZ JUNIOR
  • ESTUDO DA INFLUÊNCIA DA SÍLICA E DA BIOMASSA NAS PROPRIEDADES FÍSICAS DE AGREGADO DE LAMA VERMELHA

  • Orientador : DAVI DO SOCORRO BARROS BRASIL
  • Data: 10/07/2023
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  • With the advance of industrialization and consumption, becomes necessary the search for productive alternatives that are more sustainable and economical. For example, it is known that mining activity causes great environmental impacts, either by extracting ores or by improperly disposing of pollutants, as well as occurs in the disposal of agroindustrial waste. In this context, the study offers an alternative for the Bayer process waste disposal, the red mud, and the açaí waste, the açaí seed, through the synthetic aggregate production that can be used in the construction. The raw materials for the aggregate production were the red mud, clay, sand and the açaí seed. These materials went through drying, grinding and sieving processes. The red mud and clay were were characterized by x ray diffraction and x ray fluorescence and the sintered aggregate by scanning electron microscopy, energy dispersive x ray spectroscopy and x ray diffraction. The açaí seed and the açaí seed charcoal were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy. The mixtures of the raw materials were established for five compositions to the conformation of the produced aggregates in pellets in a concrete mixer. Samples of 10 grams were separated for the drying kinetics experiment. The pellets were sintered in two temperatures, 1200 and 1250 ºC, during 3 hours. The produced aggregate is a ceramic material and the sintering reduces the porosity and increases the mechanical resistance of the product, also occurs changes
    in the microstructure, they are: the formation of glassy phase and mullite. Physical tests were carried out on the sintered aggregates, calculating the apparent specific mass, the water absorption and the apparent porosity. The composition with 25% of sand sintered in 1250 ºC had a apparent specific mass of 1,69 g/cm³ and it is classified as a light aggregate.

  • FELIPE PEREIRA DE SOUZA
  • STUDY OF PETROPHYSICAL AND MINERALOGICAL CHANGES IN CALCITE AND DOLOMITE SAMPLES RESULTING FROM INTERACTION WITH CARBONATE WATER AND SUPERCRITICAL CO2

  • Data: 29/05/2023
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  • CO2 capture, utilization, and storage techniques, known by the acronym CCUS (Carbon capture, utilization, and storage), have been studied as primary tools for achieving the decarbonization targets, stipulated to slow down the rise in temperature earth average. In this context, geological storage consists of injecting CO2 into the rock formation, so that it is trapped in saline aquifers, coal deposits or oil reservoirs. CO2 injection is already carried out, for example, in the Brazilian pre-salt fields, where the oil produced has a high concentration of CO2 in its composition. It is expected that other geological structures can be used for geological carbon storage. However, the geological sites must be carefully selected, one of the key points being the geochemical stability due to the contact of CO2 with the rock formation. Thus, this project aimed to study the process of interaction of CO2 with formations of carbonate rocks, to increase the fundamental knowledge regarding the processes of rock-fluid interaction in the geological storage of CO2. The methodology included the analysis of the petrophysical properties of commercial carbonate rocks (Indiana Limestone and Silurian Dolomite) and of the dolomitic carbonate sample from the Itaituba Formation, before and after exposure to CO2 in the form of carbonated water and in the supercritical form. We also used X-ray microtomography to study the porous structure of samples at different scales. The results showed that the Indiana rock samples present distributed porosity, being essentially formed by structures predominantly composed of pallets, skeletal grains, ooids and shell fragments. The samples of Silurian Dolomite presented a structure formed by less pores, however larger and more concentrated. The rock samples from the Itaituba formation showed very low porosity and permeability. Rock-fluid interaction studies will show changes in rock matrices resulting from the dissolution process. The microtomography technique of x-ray was used in the imaging of the samples to visualize the change in the morphology of the rocks, the technique allowed the comparison of before and after CO2 attack. The DRX and FRX analyzes showed positive results regarding the mineral composition of the samples used. The results of this work will contribute to the reduction of uncertainties related to the processes and mechanisms of the geological storage of CO2.

  • JENNIFFER RAYANE ALVES DE OLIVEIRA
  • PRODUCTION OF LIPSTICKS FROM AMAZON OLEAGIANS: AÇAÍ, ANDIROBA, BRAZILIAN NUTS, COPAÍBA AND TUCUMÃ.

  • Data: 28/02/2023
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  • Several researches are being carried out for the elaboration of cosmetic products using Amazonian raw materials, due to their innumerable properties. The açaí (Euterpe Oleracea) is a typical palm tree from the Amazon rainforest, from the pulp of its fruits it is possible to extract an oil with a high content of antioxidant compounds. The andiroba (Carapa guianensis Aubl.) is a tree easily found on the banks of the Amazonian rivers, whose seeds have an insect repellent and medicinal oil. The chestnut tree (Bertholletia excelsa) is a tree native to the Amazon region and its almonds are commercially known as Brazil nut, an oil with a high content of lipids, vitamins and minerals is extracted from them. The species (Astrocaryum aculeatum) is an oilseed with pulp widely consumed in northern Brazil, tucumã butter is extracted from its almond, presenting great cosmetic and pharmaceutical potential. Carmine is a red dye obtained from dry parts of the body of female insects (Dactylopius coccus), and has been widely used as a substitute for synthetic dyes by the cosmetic industry. Copaiba essential oil, extracted from the resin of the species (Copaifera Officinalis) has an exotic aroma and therapeutic properties. Thus, the objective of this study is the manufacture of lipsticks based on Amazonian ingredients mentioned above, in addition to other constituents present in their formulation. The oilseeds used in this study underwent physical chemical, GC-MS, antioxidant and anti-inflammatory analyses. In the lipsticks produced, quality control tests and colorimetry tests were carried out in order to evaluate the viability of the product.

  • JAIR RODRIGUES NEYRA
  • Study of the Effect of Oil Saturation on the  Acidizing of Carbonate

  • Data: 27/02/2023
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  • Carbonate acidizing is a well stimulation technique used to improve oil production. This technique aims to inject acid into the formation below the fracture pressure, creating conductive paths resulting from the dissolution of the rock by the acid. In the laboratory, most experiments are performed on rock samples saturated with water, due to the assumption that there is only water in the formation, after preflush and previous drilling and completion operations. However, different saturation conditions can occur in the formation. One of the scenarios is if you have some oil saturation in the porous medium. This work proposes to carry out experiments and evaluate the influence of oil saturation on the acidification of carbonates. Reactive flow experiments were carried out, with HCl 0.5M and HCl 15%, in rocks saturated with water. For oil saturation, a high flow rate of 20 mL/min was used for the two acid systems at room temperature; and with HCl 15% the study was deepened with a temperature of 45°C at a flow rate of 1 and 20 mL/min. X-ray microtomography was used to image the sample to visualize the wormhole morphology, the influence of oil on the structure of the wormhole and the value of PVBt will be compared, highlighting the impact of oil for each acid concentration. The HCl 0.5M PVBt curves have values above HCl 15% in water-saturated samples. This effect is due to the lower concentration promoting a lower dissolution power of carbonates. The analysis of the wormhole area and porosity distribution after acidification shows that the oil influenced the efficient propagation of the wormhole and lower consumption of acid. The PVBt values are lower when the sample is saturated with oil and at a temperature of 45°C the value decreases by about 54% when using HCl 15% at 20 mL/min.

  • ALINE LOPES FERREIRA
  • AVALIAÇÃO DA FORMAÇÃO ZEOLÍTICA EM SÍNTESES COM DIFERENTES PROPORÇÕES DE SI/AL VIA PROCESSO HIDROTERMAL A PARTIR DE CAULIM DURO (FLINT)

  • Data: 23/02/2023
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  • The zeolite synthesis is composed of several reactional factors, in which changing a condition can significantly modify the intensity trend of the zeolite crystals or even the type of zeolite formed. In this context, this work aims to explore the change in the Si/Al ratio in different time periods and analyze the formed product. Initially, the characterization of hard kaolin was carried out through FRX, DRX, MEV, TG, DTG and DSC analyses. Subsequently, the hard kaolin was calcined at 650 °C for 2 hours, with the aim of transforming the starting material into metakaolinite, facilitating the restructuring into zeolite in the reaction medium of the dynamic hydrothermal process (with agitation). Altogether, 7 hydrothermal syntheses with different Si/Al ratios were carried out, each lasting 6 hours. In each synthesis, aliquots were removed every half hour and filtered, the liquid of which was used to carry out the titration, while the particulate material from the period of 1, 2, 4 and 6 hours was applied for verification in the X-Ray Diffractogram (DRX) and MEV. In all products, the crystalline phases referring to zeolite A, sodalite and in some points of faujasite and cancrinite were observed. In view of the data obtained, it was verified that all the compositions used had satisfactory results with zeolite formation from 1 hour of synthesis, that is, a short period of time. Furthermore, it was possible to verify in a visible way, through the intensity of the peaks and appearance or disappearance of zeolite types, the interference of time and the proportion of Si/Al in the medium. In addition to the XRD, the dendrogram analysis was used in order to identify clusters, that is, which products had similar characteristics, being able to analyze intervals of better formation. The MEV was carried out with the 1-hour material, verifying the characteristic morphology of zeolite A and sodalite, mainly in the proportions of Si/Al=1 and 1,5. The concentration of NaOH in the medium, verified by titration, showed little consumption of this reagent throughout the synthesis. However, it was concluded that the reaction conditions applied to the hard kaolin showed the capacity to form zeolites, allowing the verification of the formation.

  • CARLOS EDUARDO COSTA BRITO
  • STUDY OF THE INFLUENCE OF CALCIUM OXIDE ON SOLID STATE REACTIONS IN THE PRODUCTION OF CERAMIC AGGREGATE BASED ON ALUMINOSILICATES AND WASTE FROM THE BAYER PROCESS

     


  • Data: 10/02/2023
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  • The most important worry involving the generation of industrial waste is associated with the effects those materials can have on the environment and human health, considering that the dangerous waste produced by the industry requires particular care and attention, because if managed improperly, it can become a serious environmental threat. Therefore, this paper demonstrates the studies conducted to recycle the residue from the Bayer process, as a raw material in the production of synthetic aggregate, intended for civil construction. Furthermore, this paper has analyzed the influence of calcium oxide in the solid-state reactions during sintering in the production of ceramic aggregates based on residue from bauxite processing because this oxide, besides being a melting material, also influences the formation of glass with lower viscosity, and may positively influence the mechanical strength of the material. For the conformation of the aggregates a composition based on bauxite residue and silica was adopted with and without the addition of calcium oxide. The pellets were produced in a rotating cylinder and sintered at temperatures of 1180, 1200 and 1250 °C with a burn time of 3 hours. For the characterization of the raw materials the techniques of X-ray Fluorescence (XRF), X-ray Diffraction (XRD), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TG) were employed. For the characterization of the aggregate, scanning electron microscopy (SEM), XRD and DSC tests were performed on the formulations composed of bauxite residue and clay with and without the addition of calcium oxide. The physical and technological properties determined were: Water absorption, apparent porosity and apparent specific mass. The results of this paper indicate that bauxite residue can be used as a source of alternative raw material for the production of synthetic ceramic aggregate. The results obtained also prove that the use of calcium oxide directly influenced the solid state reactions, especially in the mullite formation reaction. Therefore, the production of synthetic aggregate with the addition of calcium oxide proved to be a promising destination for the Bayer process residue.

  • AGUINALDO PANTOJA DE ALMEIDA
  • Quantum Dot interactions with Nipah virus external structures using docking and molecular dynamics

  • Data: 30/01/2023
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  • Performing the interaction of the outermost protein of the Nipah virus with fourteen structures with potential for the emission of quantum dots, through anchoring and molecular dynamics, using molecular docking platforms: CB Docking, Swiss DOCK, AutoDock Vina 4.2.6 to perform a comparison of results showing the best values, in addition to using Gromacs 2022 to calculate the trajectories of ligands in relation to time. The complexes primarily demonstrate Hidrofóbica interactions at the receptor binding site. The affinity energy values obeyed the partial loads of the tips which presented better stability, the RMSD values also respected this premise. Thus, the set formed by combinations of proteins with quantum dot has the potential to more efficiently adsorb the protein components of the virus. Molecular dynamics and docking studies and verification of the binding energy revealed the strong and stable binding between para QD-K and QD-G and QD-F with the macrostructure of NIPAH virus. It was established in the docking studies, that the ligands have affinity energy scores of -13.658 kcal/mol, -13.6 kcal/mol, -13.9 kcal/mol, for K, G and F respectively. The same result was replicated in the Gibbs free energy analysis with values for F of 239.00 kcal/mol, G of 246.65 kcal/mol and K of 259.52 kcal/mol.

  • ANDERSON YURI MARTINS DA SILVA
  • The study of Typing and Molecular Dynamics of Nanospheres for adsorption of SAR-Cov-2 virus

  • Orientador : ANTONIO MAIA DE JESUS CHAVES NETO
  • Data: 30/01/2023
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  • Coronavirus is caused by the SARS-CoV-2 virus, named 2019-nCoV, has demonstrated rapid proliferation and scarcity of treatments with proven efficacy. Thus, research with nanomaterials has been widely suggested, can provide a viable alternative for virus inactivation, carbon nanospheres, act directly on biological structures because they present matrix-like structure with active components that can be adsorbed on the surface. Thus, different parts of the SARS-CoV-2 virus (M-Pro, S-Gly and E-Pro) can be inactivated or detected with nanotechnology. The computational procedures performed in this work were developed with the SwissDock server and the GROMACS software, allowing to extract relevant data on affinity energy, distance between molecules, free Gibbs energy and mean quadratic deviation of atomic positions, surface area accessible to solvents. DOC shows that all ligands have affinity for the active sites of the receptor. Nanospheres interact favorably with all proteins, presenting promising results, especially C60, which presented the best affinity energy and RMSD values for virtually all protein macromolecules investigated. Therefore, C60 presented the best stability during the DOC process and in the Molecular Dynamics process, while the analyses of the other structures showed promising results that can be used for other proteases.

  • WILHAMIS FONSECA SOEIRO
  • MODELING, SIMULATION AND ESTIMATION OF PARAMETERS BY MCMC OF A MODEL DESCRIBING THE ADSORPTION DYNAMICS IN A FIXED BED COLUMN.

  • Data: 18/01/2023
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  • The treatment of industrial effluents has a great environmental and human health importance. Purifying water from polluting components such as metals and organic compounds can be considered one of the main applications in this field. Therefore, there is an interest in modeling one of the most used treatment processes, adsorption. In order to describe the dynamics of the process in an adsorption column, in this work the open code method of lines and the pdepe (matlab) function are used to solve the model formed by the balance in the liquid phase, linear driving force equation (LDF) and the Langmuir isotherm for equilibrium. An evaluation of the model varying some experiment conditions was carried out, through which results congruent with those found in the literature were observed. In addition, a sensitivity analysis of the phenomenon is carried out in relation to the parameters: Langmuir constant, LDF constant and dispersion coefficient, and subsequent estimation of these through the Monte Carlo technique via the Markov chain (MCMC). This model allows to have a profile of the rupture curve for different conditions without resorting to experiment.

2022
Descrição
  • LAURO HENRIQUE HAMOY GUERREIRO
  • Investigação do Processo de Adsorção do Carvão do Caroço de Açai (Euterpe oleracea Mart.) obtido via Craqueamento Térmico.

  • Data: 04/07/2022
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  • Este trabalho tem como objetivo investigar a influência da temperatura e da impregnação química, na composição textural e morfológica de bioadsorventes produzidos via craquemento térmico das sementes de caroço de açaí. Os experimentos foram realizados a 400°C e 450°C, utilizando um reator em escala piloto. A eficiência do processo foi analisado em termos dos produtos líquidos e sólidos, foi verificado que com o aumento da temperatura do processo e com impregnação química com NaOH na matéria prima ocorreu uma maior conversão de produto líquido orgânico. As análises elementares de produtos sólidos, mostraram com ocorre uma carbonização com o aumento da temperatura do processo e ocorre a presença de sódio devido a impregnação. A caracterização textural e morfológica ocorreu com a análise de FT-IR, MEV/EDS, FRX e B.E.T. O produto em fase sólida obtido via creaqueamento do caroço de açaí in natura e impregnado com solução de NaOH (2M), nas temperaturas de 400°C e 450°C. A cinética de adsorção de ácido acético investigada em 5, 10, 15, 20, 60, 120 e 180 segundos. As isotermas de adsorção mostraram que o biocarvão produzido a 450°C e com impregnação química de NaOH foram capazes de remover em maior quantidade ácido acético.

  • KELLY ROBERTA PINHEIRO DE SOUSA
  • OBTAINING OF MURURE (Brosimum acutifolium) EXTRACTS BY SEQUENTIAL EXTRACTION IN A FIXED BED via scCO2: GLOBAL YIELD ISOTHERMS, CHEMICAL PROFILE AND ANTIOXIDANT ACTIVITY.

  • Data: 30/06/2022
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  • The species Brosimum acutifolium Huber, popularly known as mururé da terra firme, ex-hibits therapeutic characteristics responsible for its use in folk medicine as anti-inflamma-tory, bactericidal, anti-syphilic, carcinogenic, anti-rheumatic, among others, due to the sig-nificant presence of flavonoids and coumarins, such properties have already been con-firmed in scientific research on the species. One flavonoid (Brosimin B) in particular draws attention for showing the ability to protect cells from the stress caused by hypoxia, in cases of stroke, in addition to demonstrating neuroprotective and photoprotective activity. This work, then, aims to perform an extraction via supercritical fluid (SFE) in a sequenced way with; CO2; CO2+ EtOAc; CO2+ EtOH, evaluating the parameters of the extraction process (pressure and temperature), carry out an evaluation of the chemical composition to identify the Brosimin B molecule and the antioxidant activity of the extracts. Therefore, a proxi-mate characterization of the raw material (moisture, ash, lipids and proteins) was carried out according to the methodology of the Instituto Adolfo Lutz (2008), and the determina-tion of the average particle diameter by the Sauter diameter (Ds) according to Kunii and Levenspiel (1991) and Jordan et al., (2016). For the SFE tests, the dynamic extraction time (Td) with CO2 was 60 minutes and CO2 flow rate of 3 L/min, Td of 60 minutes for CO2+ EtOAc and flow rate of 1.16 L/min and Td of 60 minutes for CO2+ EtOH and CO2 flow rate of 1.34 L/min, and raw material mass of 10 g. The selection of temperature and pres-sure variables was performed based on the difference in CO2 density, the isotherms of 313.15 K and 333.15 K combined with the pressure values of 250, 300 and 350 bar. The evaluation of the chemical composition by high performance thin layer chromatography (HPTLC) according to Wagner and Bladt (2001) allows us to infer that the 3T1P1 extract showed a better chemical profile in relation to phenolic compounds, flavonoids and fatty acids. , that the 2T1P3 and 2T2P3 extracts exhibited a more evident coumarin profile in relation to the other evaluated extracts. The determination of the presence of Brosimin B in the extracts will be carried out with the aid of 1H and 13C NMR (Nuclear Magnetic Resonance) spectra. The results of the proximate characterization were in agreement with the literature, nominal values of moisture (%) (13.6281), 0% lipids, ash (%) (2.1220±0.0454) and proteins (%) (4, 4106±0.0954*). With an average particle diameter of 0.456 mm. The results obtained reveal that the SFE global yield values on a dry basis were better in the extraction conditions with CO2+ EtOAc (0.7799 %) at 333.15 K at 350 bar (ρ=912,866 kg/m3) and in the extraction with CO2 + EtOH (0.3126%) at 313.15 K at 250 bar (ρ=946.716 kg/m3 ). The lowest yields observed were in the extraction with CO2+ EtOAc (0.3288%) was obtained at 313.15 K at 250 bar (ρ=927.279 kg/m3) and in the ex-traction with CO2+ EtOH (0.1714%) at 313, 15 K at 350 bar (ρ=975.609 kg/m3). Evidenc-ing still, the inversion of the isotherms (range of 300 bar), causing that above this range of pressure, the isotherm of 333,15 K presents bigger efficiency. Thus, the partial results al-lowed to characterize the matrix to the nearest point in the aforementioned items, revealing information that is not available in the researched literature, in addition to inferring the best operational conditions in terms of yield, for the SFE extraction of this raw material based on the operational parameters analyzed and confirm the chemical composition of the species.

  • ANA CLAUDIA FONSECA BAIA
  • STUDY OF THE PYROLYSIS PROCESS OF AÇAÍ (Euterpe oleracea Mart.) SEEDS ON A PILOT SCALE FOR THE PRODUCTION OF BIOFUELS

  • Data: 27/06/2022
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  • The objective of this work was to study the kinetics of bio-oil production through the pyrolysis of raw acai kernel on a pilot scale, focusing on the yield of products obtained at temperatures of 350°C, 400°C and 450°C at 1 atm. In addition to studying the results obtained via gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) of the bio-oils produced. For the experimental procedure, the raw material used was the açaí pits, a residue obtained after the process of pulping the fruit. This material went through stages of drying, comminution and sieving to remove unwanted residues for the process. This material was characterized by ndetermining the moisture content, volatile content, ash content, fixed carbon content and higher calorific value. After the characterization process, the lumps were submitted to the pyrolysis process and, after the due separation processes, the bio-oil obtained was submitted to tests to determine its acidity index, absolute density, refractive index, and dynamic viscosity. After this step the bio-oil was subjected to analysis in a gas chromatograph coupled to a mass spectrometer. The moisture content found in the açaí seeds was approximately 40% and the yield of the pre-treatment step was 46.84%. In the physical characterization of the seeds the results found were within the existing literature showing interesting properties for use in the pyrolysis process. With the increase in temperature there was a favorable production of bio-oil and biogas, while for the biochar there was a decrease in its mass produced. The physical-chemical analyses applied to the Bio-Oil produced were within the values that are available in the literature for this same type of material, however, it is still outside the standards that the National Petroleum Agency establishes for green diesel. The increase in temperature reduced the acidity of the bio-oil and increased its viscosity and density. With this, there was a reduction 92.87 (Exp.1) to 70.26 (mg of NaOH/g of sample) (Exp.3) and the lowest kinematic viscosity obtained of 77.62 mm2/s for the pyrolysis process with the temperature set up to 350°C. The chromatographic analysis showed that the compound with the highest percentage of peak area was phenol, where the average retention time was 8,466 min-1 independent of the programmed temperature. Exp.2 had the highest yield in terms of aromatic hydrocarbons and the lowest yield for phenols, showing that there is no linear behavior with temperature change.

  • ELIO FERREIRA DE MORAES JUNIOR
  • USE OF PALM KERNEL PIE (Elaeis guineenses) TO PRODUCTION CELLULOSE ACETATE

  • Data: 17/06/2022
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  • This work aimed to produce cellulose acetate (CA) from in natura palm kernel pie (TD) it was subjected to different chemical treatments: bleaching (TDB), alkaline (TDA) and alkaline followed by bleaching (TDAB). The CA was obtained from the different materials by homogeneous acetylation in the mass ratios: 1:5, 1:10 and 1:15 (acetic acid), 1:15 (acetic anhydride) and 1:0.1 (sulfuric acid). Reactions were carried out at room temperature under constant stirring (120 rpm, 24 h). The characterization was performed using scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (FTIR) and nuclear magnetic resonance (1H and 13C-NMR) techniques. The degree of substitution (GS) was determined by titration with 0.25 mol.L-1 sodium hydroxide solution, being confirmed by FTIR and 1H and 13C NMR with different GS. The CA synthesized from the combination of pre-treatments presented DS of 2.81 (TDAB5), 3.02 (TDAB10) and 3.07 (TDAB15), being, therefore, it characterized as cellulose triacetate, corresponding to the yield values (m/m) of 50.45%, 65.5% and 97.21%. By analyzing the results, TDAB15 was the best condition for obtaining cellulose acetate from palm kernel cake.

  • ANTONIO SANDERLEI DOS SANTOS LIMA
  • THE STUDY OF MOLECULAR DINAMICS AND DOCKING OF POTENTIAL DRUGS USED IN THE TREATMENT OF COVID-19.

  • Data: 06/05/2022
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  • Due to the study of new drugs to combat the SAR-CoV-2 virus, which is causing the Covid-19 pandemic. In this work, we address the use of three drugs (rodathin, scedapine C and sequinadoline A) as possible inhibitors of SARS-CoV-2, as they have several interactive properties, showing potential to be used in the treatment of COVID-19 disease. Molecular docking provided information about the affinity energy that was -8,186, -9,617, -7,866, -7,601, -7,527 kcal/mol, for the best conformations with sequinadoline A. Molecular couplings and affinity energy showed that active site residues of macrostructures, and we analyzed the electrostatic potential map to predict some promising candidates for virus antagonists, which if confirmed through experimental approaches, could contribute to the resolution of the global crisis of the COVID-19.

2021
Descrição
  • MANUELE LIMA DOS SANTOS
  • AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES TERMOFÍSICAS DE BIOCOMPÓSITOS EM FILMES DE AMIDO DE MANDIOCA E ARGILA DE BELTERRA NATURAL E TRATADA

     

     


  • Data: 06/12/2021
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  • In recent years there has been a growing increase in the production of biopolymers, due to the environmental problem caused by conventional plastics. The incorporation of fillers in the matrices of biopolymers can improve their properties, making their applications more and more effective, thus increasing their use in the market. In this work, biocomposite films of cassava starch are obtained by incorporating belterra clay as filler, after chemical treatment with H2O2 and HCl, and intercalation with DMSO, aiming to optimize the mechanical properties and investigate the thermal, barrier and solubility properties of the natural biopolymer of cassava starch. For this, Belterra Clay and cassava starch were characterized by XRD, FTIR, SEM/EDS and TG/DSC techniques. Subsequently, the Belterra clay was chemically treated with H2O2 and HCl to remove organic matter and impurities present, and intercalated with DMSO to obtain the biocomposites. The cassava starch/Belterra clay biocomposites were obtained through 2k factorial experimental planning and the analysis of their mechanical properties (thickness, rupture tension, deformation and elastic modulus). At the end, the optimized biocomposite was obtained through the desirability function, and its mechanical, thermal, barrier and solubility characteristics were determined. The optimized biocomposite film obtained presented characteristics of being not very rigid, having good elasticity and medium resistance to deformation, in relation to its mechanical properties. Regarding solubility and water vapor permeability, the results obtained showed that the biocomposite film proved to be resistant and to have a high interaction with water. Regarding the thermal properties of the optimized biocomposite, the presence of clay did not increase the decomposition temperature of the starch matrix present in the film and besides it remained as residue after the decomposition of the film.

  • KARLA SUELLEN LINO BARBOSA
  • GRANULOMETRIC INFLUENCE OF MINERAL WASTE PARTICLES ANDADDITION OF VEGETABLE FIBERS ON THE PROPERTIES OFPOLYMERIC COMPOSITES


     

  • Data: 29/10/2021
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  • The mineral extraction and cutting industry discards materials that can be reused and, in search of a better destination and reduction of environmental impacts, they have to use these rejects in the manufacture of compact materials. In this way, polymeric matrix composites with marble and granite residue filler in the granulometry of 100, 200, 325 and 400 mesh of the Tyler series and hybrid composites with residue in the ranges of 100 and 200 mesh and sisal and plant fibers were manufactured. curauá in lengths of 15 mm in order to verify the particle size influence of the particles on the properties of the composites. The production methodology was based on the hand lay-up method, manual lamination in composites, associated with pressing in a rectangular metal mold. The polymer matrix consisted of an isophthalic polyester resin adjunct with catalytic materials and the dispersed phase was defined as a mass fraction, in which the composites with residue presented proportions of 5, 10, 15, 20 and 25% and the hybrid composites presented the addition fixed proportion of 3% fiber. Morphological characterizations were performed on the residue and fibers, in addition to mineralogical characterization on the residue. In the composites, physical tests, horizontal flammability and mechanical test of tensile strength were carried out. The characterization in the residue indicated components such as quartz, dolomite and calcite, as well as angular morphology and the fibers showed rough surface and irregularities. The physical characterization of them composites showed varying values, showing the sensitivity of the residue in terms of proportion and particle size. The flame resistance of the composites were effective with a gradual reduction of approximately 48% for the particle size of 100 mesh and flame extinction in the compositions MG-10 (325 mesh) and MG-10/F3 (100 mesh + FC) and the analysis of tensile strength obtained results superior to the full matrix with an increase of 58% for the composite in the range of 100 mesh of residue. The research showed the feasibility of using dispersed phase materials and the possibility of using them in various applications such as dividing walls, ceilings, residential gutters, internal coatings in the automobile, marine and air industries, respecting their characteristics.

  • BERILO COSTA DE MATOS JUNIOR
  • NFPR - A LOW-COST AUTOMATIC COLLECTOR SAMPLER

  • Data: 23/07/2021
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  • The evolution of automation in industrial processes has brought many benefits to humanity. The use of automatic systems has been growing and becoming more and more frequent in machines and projects. Aiming at greater production, reliability and cost reduction. Due to the high value of technological equipment, it is necessary to seek more financially viable alternatives to obtain efficient and accurate results. An issue commonly encountered in chemical engineering laboratories is the difficulty of collecting samples over a long period, eg experiments to determine adsorption breakthrough curve. Thus,
    this work proposes to develop a low-cost equipment, in which a liquid can be collected automatically. From a microcontroller, the Arduino Mega, it is possible to interconnect the programming technique with an open source language (open-source) based on C++. Developing a command algorithm for the control and operation of stepper motors and solenoid valve. Several tests were performed for accuracy of positioning and volume collection for: 5, 10 and 15 ml. In which, the prototype presented good results defined by the mean and standard deviation of the collected samples. The implementation of this equipment tends to improve the working conditions of users, ensuring better accuracy, avoiding waste by manual collection and bringing convenience. It is observed that the prototype has a monetary value that ismuch lower than the equipment consolidated in the
    market. Demonstrating that it is a viable and promising proposal for laboratories that need automatic volume collection.

  • TASSIO LOPES DA GAMA
  • HYDRODINAMC STUDY OF CPC PHOTOREACTOR USING APPROXIMATE BAYESIAN COMPUTATION TECHNIQUE AND PHOTOCATALYSIS OF RHODAMINE 6G IN ANNULAR POHOTOREACTOR WITH ULTRAVIOLET LAMP

    HYDRODINAMC STUDY OF CPC PHOTOREACTOR USING APPROXIMATE BAYESIAN COMPUTATION TECHNIQUE AND PHOTOCATALYSIS OF RHODAMINE 6G IN ANNULAR POHOTOREACTOR WITH ULTRAVIOLET LAMP

  • Data: 25/05/2021
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  • Photochemical reactors have shown promise in the treatment of liquid effluents, thus, two usual prototypes have been developed in these applications, a solar photoreactor with a compound parabolic collector (CPC) and an annular photoreactor with an ultraviolet lamp. In the pilot- scale CPC solar photoreactor, the hydrodynamic study at different flow rates (100, 150, 200, 300 and 400 Lh-1 ) was evaluated, and the residence time distribution (RTD) was measured, with the application of a pulse type disturbance using methylene blue dye as tracer. In the RTD curves, the piston-flow with axial dispersion profile, in addition to “tail” effects were observed. The Approximate Bayesian Computation (ABC) technique, was used to correlate experimental measurements of RTD with hydrodynamic models, to select the best model and estimate its parameters. The models were separated into two groups. The models in group 1 did not represent all the physical conditions of the flow, with an average tolerance of 2.21 in the last populations. The models in group 2, on the other hand, described the RTD results satisfactorily, with an average tolerance of 0.58 in the last populations. In the annular photoreactor with ultraviolet light, the photocatalytic degradation of the dye Rhodamine 6G (R6G) was investigated. The layered double hydroxides (LDHs) of ZnAl and ZnNiAl and their respective mixed oxides were synthesized, characterized and used as catalysts. For the characterization of the catalysts, the techniques of x-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FT-IR), thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy and dispersive energy spectroscopy (SEM/EDS), and specific BET area were used. The solids presented usual LDHs and mixed oxides derived from LDHs characteristics, with surface morphology (surface areas and porosity), reflections in the XRD and IR bands recurrent for clay materials. To evaluate the performance of the photoreactor in the removal of the R6G dye in an aqueous medium, the influence of photolysis, catalysts, the pH of the reaction medium and the catalyst mass were studied. The most promising results were observed in the use of mixed oxides from LDHs, under the operating conditions of natural pH (5.70) of R6G dye, and proportion of 0.5 g catalyst.L-1, whose removal was 85.48% for ZnAl mixed oxide and 69.53% for ZnNiAl mixed oxide.

  • FRANKLIN DOS SANTOS LOPES
  • THERMODYNAMIC PROPERTIES OF PROPANOLS IN THE GASEOUS PHASE VIA DFT

  • Data: 03/05/2021
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  • The main objective of this study is to evaluate the effect of the thermodynamic properties of propanols propan-1-ol, propan-2-ol and their isomers 2-methylpropan-1-ol and 2-methylpropan-2-ol in addition to elaborating a proposa for mixtures with fuels, gasoline, diesel, and kerosene-based on the Functional Density Theory to determine thermodynamic properties, such as specific molar heat at constant pressure, entropy, Gibbs free energy, a variation of the formation enthalpy for calculating the heat of combustion. The excited state of the propanols and their isomers, applied to their energy figures transferred by the functional hybrid of the B3LYP structures, in the bases 6–311 ++ g (d, p) and 6- 31g (d) were simulated using the software package Gaussian 09W and the semi-empirical method PM3. To obtain the physical properties of the chemical reactivity in the gas phase of each component and its combustible isomers, the temperature range of 0.5K - 1500K was used at a constant pressure of 1atm and in a vacuum. The addition of propane and its isomers in the combustion phase provided a greater energy balance as a whole, with 2-methylpropan-1-ol and 2-methylpropan-2-ol generating 13.38 and 13.88 KJ / ga more of gain energy per unit mass than ethanol (22.73 KJ / g) and methanol (12.70 KJ / g), the progressive increase of fractions 10%, demonstrates that propan-1-ol with 33.49 KJ / g and propan-2-ol 33.53 KJ / g, obtained the highest energy losses when compared to gasoline, which reached 13.81 and 13.77 KJ / g respectively in pressures, temperature patterns. The combustion of propan-1-ol was the lowest in all events over fractions in the case of diesel fuel 11.31 KJ / g and kerosene 12.71 KJ / g.

  • ANTONIO EDILSON SOUSA DO NASCIMENTO JUNIOR
  • STUDY OF THE ADSORPTION PROCESS OF PHENOLIC COMPONENTS ON ACTIVATED CARBON BY MOLECULAR DYNAMICS

  • Data: 30/04/2021
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  • Adsorption of organic compounds in activated carbon is a technique widely used in the process of treatment of solutions from different sources. Thus, the understanding of the mechanisms of interaction between species is important for the planning of effective removal processes. Molecular dynamics is a viable method for understanding adsorption mechanisms, since it allows the provision of information at molecular levels. This work aimed to analyze the molecular interactions between phenolic compounds on the surface of activated carbon. Calculations of structure optimization and electronic and geometric properties of pollutants (phenol, ortho-cresol, meta-cresol and para-cresol) involved in the process were performed, as well as molecular dynamics calculations from adsorption systems with activated carbon structures, pollutant molecules and a solvation box. The results of the calculations of the electronic and geometric properties of phenolic compounds showed that they have similar behaviors about predominantly positive electronic distribution. Regarding the results of molecular dynamics simulations, the microcrystalline graphitic structure of coal was verified as the main point of interaction between the species, where phenolic compounds are positioned in a planar position. This result, combined with the results of the radial distribution regarding the position of phenolic compound structures in relation to the adsorbent and information from the literature indicates the tendency of formation of π-π. The molecular dynamics method proved, therefore, a viable method for this type of study, based on an approach of an active charcoal structure determined by experimental studies.

  • ALEXANDRE AUGUSTO MORAES DE SOUZA
  • ESTUDO DE QUANTIFICAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS, AVALIAÇÃO DE ATIVIDADES ANTIOXIDANTES E MODELAGEM MOLECULAR DA Croton pullei var. glabrior LANJ.

  • Data: 16/04/2021
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  • The study aims to evaluate, from extracts, the yield (on a dry basis), quantify the total polyphenols, evaluate an antioxidant activity, perform a theoretical NMR research of the julocrotine, crotonimide A and crotonimide B structures, originating from Croton pullei VAR. glabrior LANJ and evaluate these molecules on the molecular docking front as enzymes candida albicans (PDB ID: 1AI9), staphylococcus aureus (PDB ID: 1DIM) and salmonella typhi (PDB ID: 4URM). A conventional extraction was performed using a stainless-steel extractor and three-factor planning (temperature, particle size and solid/liquid ratio) and three Box-Behnken levels, to determine which variables are influential in the responses. The quantification of total polyphenols is performed according to the Folin-Ciocalteu methodology. For an antioxidant analysis, the IC50method is applied. And the theoretical NMR study was carried out via DFT, where the computational methods DFT/B3LYP/cc-pvDZ and DFT/B3LYP/6-31 G* are competent to obtain the chemical displacements (δH and δC), for comparison to the experimental ones and thus provide which computational method is the most efficient. Suggestions range from 10.61 (trial 4) to 5.57 (trial 5). In the quantification of total polyphenols, test 3 presents a maximum value of 308.84 mg EAG/g, whereas test 6 presents a minimum value of 101.33 mg EAG/g. The maximum and minimum antioxidant values are, respectively, for tests 8 with 98.97% and 14 with 94.74%. In general, the DFT/B3LYP/cc-pvDZ methodology was more efficient compared to the analyzed structures. As molecules hydrogen bonds with residues Lys 57 (A), Arg 56 (A),Cys37, Gly38, Asp62, Gly193, Tyr342, Gly56, Arg37, Tyr128, Arg56, Thr58 (A), Gly114 (A) and Thr 127.

  • EMANUELE DUTRA VALENTE DUARTE
  • MONO AND MULTI-COMPOUNDADSORPTION OF AURAMINE-O, RHODAMINE 6G AND BRILLIANT GREEN BY HYDROXIAPATITESYNTHETIZED FROM PIRARUCU SCALES (Arapaima gigas)

  • Data: 29/03/2021
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  • Pollutionofwater sources byindustrialwastewaters have beenmotiveof concern worldwide. Dyes are a class of organic pollutants which gives color to residualwaters causing impact on ecosystem and on human healthy due to its toxicity and mutagenicity. In this work was researched the removal of the synthetic basicdye auramine-o (AO)on singular and multi-compoundsystem by hydroxyapatite (HAP) produced from Pirarucu (Arapaima gigas) scalesin aqueous batch system. Basic dyes rhodamine 6G (R6G) and brilliant green (BG) were selected to compose binary systems (HAP-AO+R6G; HAP-AO+BG and HAP-R6G+BG) and ternary system (HAP-AO+R6G+VB). Synthetized HAP was charactered by XRD, FTIR, SEM/EDS and BET;the FTIR and SEManalysis were made beforeand after adsorption. XRD analysis confirmed presence of HAP on the synthetized material. FTIR and SEM analysis on HAP after adsorption confirmed the removal of dyes by surface groups on HAP, as -OH and PO4-. Adsorption kinetics of singular AO was studiedon concentrations of 50, 100 and 150 mg.L-1and therefore analyzed by Pseudo First Order (PFO), Pseudo Second Order (PSO), Intraparticle Diffusion and Boyd’s equation models.PSO model had the best fit for all concentrations studied;AOwas removed within60 minutes (equilibrium time) and the process was controlled by film diffusion. Adsorption equilibrium of singular AO was studied on concentrations of 10 to 400 mg.L-1and on the temperaturesof28, 38 and 48 °C.Isothermswere analysed by Langmuir, Freundlich and Sips modelsand were best represented bySips (28 and 38 °C) and Langmuir (48 °C)models. Adsorption on binary multi-compoundsystem showed, by means of the separation factor parameter, the preference adsorption orderofBG > R6G > AO. There was a synergistic interaction between AO and R6G dyes but an antagonistic interaction between AO and BG dyes. BG competitive interaction for the same adsorption sites reduced the maximum adsorption capacity of AO in 57% (binary mixture) and 54% (ternary mixture) compared with single compoundadsorption ofAO. A Central Composite Design(CCD) was realized to investigate adsorption in multi-compound system (ternary). Desirability analysiscalculated from CCD results returned the critical value for simultaneous optimum removal of dyes by HAP,within the experimental domain studied:bioadsorbent amount of 0,8 g.L-1, AO concentration of 53 mg.L-1, R6G concentration of 125 mg.L-1and BG concentration of 25 mg.L-1, for a removal of 93,33% of AO, 42,75% of R6G and 99,52% of BG. The bioadsorbent (HAP)investigated efficiently removed AO and BG dyes and partially removed R6G dye from singular and multi-compound systems.

  • RAYLIME LOUISE TAVARES COSTA
  • ADSORPTION OF SODIUMIBUPROFEN AND NAPROXEN ON ACTIVATED CARBONS PRODUCED FROM MURUMURU ENDOCARP (Astrocaryum MurumuruMart.)

  • Data: 26/03/2021
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  • The contamination of the water resource systems by emerging contaminants has caused environmental concern due to the harmful effects on the ecosystem. In this sense, this work investigated the adsorption of emerging contaminants: ibuprofen sodium (IBU) andnaproxen sodium (NPX) on activated carbon (ACs). The adsorbents were produced from the endocarp of a fruit from the Amazon estuary, the murumuru,the residue of a company that extracts the fruit pulp.The ACs produced by physical and chemical activation, called TACand QAC, respectively. The ACs were characterized by physical, chemical and textural analyzes, such as: moisture and ash content, yield, TGA/DTA, XRD, FTIR, surface pH, pHZPC, Boehm titration, BET, BJH and HK. The moisture content, ash and yieldof QAC(4.37; 5.30 and 40.81%) were higher than that of TAC (1.43; 3.41 and 23.11%) and through thermogravimetric analysis identified that TAChas greater thermal stability. The x-ray diffractograms confirmed the amorphous character of the coals produced.The qualitative and quantitative analysis of FTIR, functional groups of surface and pH, verified the acidic character of chemical coal and basic of thermal coal. The BET, BJH and HK isotherms identified the specific surface areas (512.92 and 271.18 m2.g-1), the distribution, volume (0.206 and 0.108 cm3.g-1) and the pore diameter of TAC and QAC. The adsorption process was investigated between IBU-TAC, IBU-QACand NPX-QAC. The influence of the adsorbent dosage (0.01 -0.15 g), the contact time (240 -360 min.) and the pH of the solution (3.0 -10.0) was verified and the optimum conditions were 0.15 g, 300 min. and pH 3.0 for IBU-TAC(qe = 2.02 mg. g-1; R%= 60.96), IBU-QAC(qe = 2.28 mg.g-1; R%= 70.11) and NPX-QAC(qe = 2.62 mg.g-1; R%= 76.08). In the kinetic study the models of pseudo-first order (PPO), pseudo-second order (PSO), Weber's intraparticle diffusion model and Boyd's film-diffusion model weretested.The PSO model represented in a satisfactory way the adsorption of adsorbates in AC sandexternalmass transfer is the controlling step of the studied adsorption processes. In the study of the adsorption balance the Langmuir, Freundlich and Sips isotherms (28, 35 and 45 °C) were tested. The Freundlich model was the one that best described the experimental equilibrium dataand the values of n > 1 shown a strong interaction between ibuprofen, naproxen and ACs. The thermodynamic parameters calculated from the adsorption isotherms (28, 35 and 45 °C), indicated that the IBU-TAC, IBU-QACand NPX-QACadsorption processes are spontaneous, favorableand endothermic.

  • ADRIANA MARCELA MORENO SABOYA
  • PARTITION OF AÇAÍ ANTHOCIANINS USING LIQUID-LIQUID EQUILIBRIUM BASED ON DEEP EUTECTIC SOLVENTS

  • Data: 04/02/2021
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  • The anthocyaninin the acai fruit is one of the most attractive industrial compounds.It is used as a natural dye due to its violetpigment and its antioxidant power. An alternative technique for the extraction of biomolecules isextraction usingLiquid-Liquid Equilibrium(LLE)systems, composed of Deep Eutectic Solvents (DESs) characterized by being economical, efficient and of low toxicity to the environment and human body. Therefore, this study aimed to determineliquid-liquid equilibrium data of DES-based systems: ChCl:GLI (choline chloride:glucose) + isopropanol + water and  ChCl:SAC (choline chloride:saccharose) + isopropanol + water at temperatures of 25oC and 35oC,and to assessits application in the partition of the acai anthocyanins. First, the physical-chemical characterization of the lyophilized acai was carried out. Second, Box-Behnken factorial design was applied to analyze and optimize the extraction process to evaluate the influence of experimental conditions on the extraction of anthocyanin and total polyphenols from the lyophilized acai. Once the optimization conditions were found, the DESs that would be used in the LLE system were prepared. Furthermore, the thermal and structural properties for each DESswere determined with DSC and FTIR respectively. Third, aiming to research DESs behavior with water and isopropanol mixtures in equilibrium phases, the LLE data at 25oC and 35oC were determined. The binodal curves were obtained by cloud point titration, and the tie lines were determinate for gravimetrical and analytical (HPLC and Karl-fischer) methods. The systems studied were characterized as quaternary systems and the experimental LLE data were correlated by NRTL obtaining a mean quadratic deviation (RMSD) of 0.438%. The anthocyanin partition in ELL was carried out using the anthocyanin extract obtained in optimal conditions. Finally, it was proven that the individual components of DESs have a high affinity with the anthocyanins, showing the total migration of the biomolecules in the bottom phase. The partition coefficients of total polyphenols (KPT) were higher than 1, showing the preference of biomolecules in the bottom phase and the extraction efficient (%EE) of 70% with ChCl + Glucose + isopropanol + water system. This result confirmed the potential of using these systems to extract natural pigments aiming at a probableuse of the separation of nonpolar biomolecules (acai lipids) in the alcohol-rich phase.

2020
Descrição
  • THAIS CRISTINE DE SOUSA SANTOS
  • SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF ZINC-IRON ALUMINATES FOR APPLICATION AS REFLECTIVE PIGMENT

  • Data: 14/12/2020
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  • In order to mitigate the effects of global warming, colored NIR reflecting pigments with an iron-zinc spinel structure (FexZn1-xAl2O4) were synthesized by the combustion method, varying the iron ion content (x = 0; 0.1; 0.2; 0.4 ; 1) and calcination temperature (600 °, 800 ° and 1000 ° C), and were characterized in order to evaluate the influence of these variables on the materials produced's final properties. The spinel phase was confirmed in all samples, except for x = 1 at 600, 800 and 1000 ° C. In addition, the hematite and alumina phases were identified with an increase in the iron content and an increase in the calcination temperature, indicating that the iron ion oxidizes Fe2+ to Fe3+easily. Infrared spectroscopy identified the characteristic spinel bands between 500-900 cm-1 associated with metal-oxygen-aluminum vibrations. The diffuse reflectance analysis confirmed that the synthesized pigments are potentially reflective, with R* (66.31-91.54%). The evaluation of the thermal performance of coating prepared with the synthesized pigments on an aluminum sheet under infrared incidence revealed a decrease of up to 6.4 ºC compared to the aluminum sheet without coating and with black coating. Colorimetric analysis using the CIELab method indicated the color of the zinc-iron pigments varying between white (x=0), green (x=0.1), yellow tones (x = 0.2), orange (x=0.4) and red (x=1). The color of the pigments can be influenced by the metal-ligand transitions and d-d electronic transitions. The color difference between the powdered pigment and coating can be seen visually, mainly in the lightening issue (increase of L *), although, in general, the original tones were maintained.

  • MIRIANE ALEXANDRINO PINHEIRO
  • OBTAINING EPOXY MATRIX MATERIALS REINFORCED WITH GUARUMAN FIBER (Ischnosiphon arouma)

  • Data: 10/12/2020
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  • Composite materials have differentiated properties, such as good mechanical performance, low cost and biodegradability. For these reasons, the demand for these materials has increased over the years, highlighting the search for the development of polymeric composites reinforced with natural fibers, such as guaruman (Ischinosiphon arouma) an abundant species in floodplain regions of the state of Pará. Thus, this work aims to produce composites reinforced with guarumanfibers. Physical, chemical and thermal characterizations were performed on guarumã fibers. The compositeswere produced with incorporation of 10, 20 and 30% by volume of fiber. The physical characterizations of guarumã fibers indicated values of 1.27 g / cm³ of specific mass and moisture content 13.97%. The chemical composition of the fibers revealed cellulose content (39.7%) compared to the hemicellulose content (40, 3%) and thermal analysis revealed stability of guarumã fiber between temperatures of 30 ° C and 220 ° C. The mechanical properties of the composites were evaluated by tensile and flexiontests, carried out according to the standards ASTM D 638 and ASTM D 790. The results obtained show that the incorporation of fibers in an epoxy matrix, significantly increases the value of tensile strength in relation to pure resin, the value obtained for 30% involume of fiber was 57.15 MPa. In relation to flexural strength, the addition of guarumanfibers in an epoxy matrix caused a slight decrease in the strength module in relation to pure resin, however, statistically there was no variation. The analysis of the fracture region of the composites tested in traction and flexion, indicated that in general the fracture occurred in a fragile way, and there was no good adhesion between fiber and matrix.

  • SAULO EDGAR GOMES DE SOUZA
  • OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE EXTRAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS DE FOLHAS DE Anadenanthera colubrina COM FLUIDOS SUPERCRÍTICOS: ATIVIDADES ANTIOXIDANTES E ANTIMICROBIANAS

  • Data: 24/09/2020
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  • Several extraction techniques have been developed for obtaining bioactive compounds present in plant matrices. In this sense, this study carried out an optimization of the supercritical extraction of Anadenanthera colubrina leaves. Therefore, a Box-Behnken experimental planning was performed, where the effects of pressure (200–400 bar), temperature (40–60 °C) and extraction time (1.0–3.0 h) were evaluated in the global mass yield (%), in the total phenolic compounds (mgEAG/gES) and total flavanoids (mgEC/gES) of the supercritical fluid extraction. The results of overall yield, phenolic compounds and total flavonoids ranged from 2.19–5.09 %, 52.06–91.70 mgEAG/gES and 5.25–15.89 mgEC/gES, respectively. The values of pressure, temperature and time in the optimized condition were: 350 bar, 50 ºC and 2.5 hours. For these conditions, the results were 5.86% for overall yield, 144.04 mgEAG/g ES for total phenolic compounds and 19.05 mgEC/g ES for total flavanoids. In addition, the antioxidant capacity was determined by the method of Oxygen Radical Absorbance Capacity (294,19 µmol ETrolox/gES) and the antimicrobial activity determined with strains of B. cereus, E. coli, E. faecalis, L. monocytogenes, S. aureus e S. typhi, where the optimized extract of A. colubrina showed inhibitory activity in all strains tested, with L. monocytogenes being the most susceptible to the extract action. Thus, it is possible to observe that the studied species has a considerable amount of phenolic compounds and antioxidant activity with potential effect in the treatment of diseases related to oxidative stress, in addition to antimicrobial activity, which allows the development of drugs for the treatment of certain infections.

  • RUTH SILVA BEZERRA

  • Data: 11/09/2020
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  • The species Acmella Oleracea (L), popularly known as “jambu”, is grown mainly in the North of the country, more precisely, in Pará, where it is widely used in the food, cosmetics and pharmaceutical industry. Due to the properties found in the extract of its leaves as antioxidant, antifungal, antibacterial, anti-inflammatory and larvicidal activity. These properties are obtained immediately after harvest, due to the high moisture content of this plant, which would imply losses of raw material and, consequently, of its properties. The drying process presents itself as an alternative to increase the conservation time and useful life of the product, in addition to contributing to the facilitation of transportation, handling and storage. The present work aimed to study the convective drying of the “jambu” leaves, from obtaining the drying curves at three temperatures, 50, 55 and 60 ° C, which have been adjusted to mathematical models that provided parameters for determining the model predictive of the process. The analysis of the influence of drying on the responses of antioxidant activity and leaf color, evaluated from their averages, through Tukey's analysis. The results showed that the Midilli model is the one that best fits the experimental data. The temperature and the physical condition of the leaves favored big changes in the color difference (ΔE). In which, it demonstrated that the drying of the whole dried leaves, only at 55 ° C presented antioxidant activity above 50%. Since the leaves dried at differenttemperatures and cut in 4 parts were the ones that showed the best antioxidant activities, above 50%. In that, the drying temperature at 55 ° C, proved to be the most suitable for drying the species, as it showed greater antioxidant activity.

  • RICARDO BRIGLIA RAMOS
  • THERMOCATALYTIC PROCESSING OF SODIUM ALKALINE EXTRACT FROM EMPTY FRUIT BUNCH BY USING METALS OXIDE SUPPORTED ON ALUMINA

  • Data: 18/06/2020
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  • There is an expectation for generation a large amount of lignocellulosic biomass due to
    the growth of the oil palm agroindustry, in the state of Pará, having a high lignin content
    which can be transformed to biofuels or other polyaromatic compounds with most benefit
    aiming at a green economy in the region. In this context, a study of lignin thermo
    conversion by using the catalytic potential tunsgsten, cobalt and nickel supported on
    Al2O3 was carried out, aiming at the production of the biofuel or other inputs as
    polyaromatics and naphthenic compounds for the development of alternative products in
    an integrated system biorefinery. An evaluation of the thermocatalytic transformation of
    the extract rich in lignin extracted from empty fruit bunches (EFB) by caustic hydrolysis
    was performed, following a factorial experimental design to verify the optimal conditions
    for obtaining organic liquid product (OLP). The temperature (125 and 175 oC), the
    catalyst concentration (1 and 5%) reactor were the independent variables, with yield and
    high heating value of OLP as responses. The catalyst with the configuration W-Co-Ni
    /Al2O3 was prepared from the reagents Phosphotungistic Acid, Cobalt Nitrate II and
    Nickel Nitrate, grade PA, dry impregnated in Al2O3. The catalyst characterization was
    performed by using DRX, MEV, FTIR and TG / DSC analyses. The results showed OLP

    yields around 50%, with a positive effect of temperature and interactions between
    temperature and catalyst concentration. The OLP high heating value reached a value that
    represents twice the value presented by the EFB, indicating the possibility of its use as a
    biofuel.

  • WALBER JOSE PEREIRA COSTA
  • ADSORÇÃO DE DICLOFENACO DE SÓDIO EM CARVÃO ATIVADO DE
    CAROÇO DE TUCUMÃ: SISTEMA BATELADA E COLUNA DE LEITO FIXO


  • Data: 06/03/2020
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  • Environmental contamination is a recurring issue mainly when it takes population growth into
    account and as finished water sources, being one of the biggest direct targets of pollution. Part
    of the maintenance of this water is due to the treatment and sewage plants that are ineffective
    in relation to certain pollutants: the emerging contaminants. A class of drugs presents a high
    risk, when in high concentration, in the endocrine system of aquatic beings and in the
    treatment of aqueous matrices used by these factors that are necessary. Adsorption shows a
    very efficient process in the removal of drugs, especially when used as activated carbon as an
    adsorbent. In this work, activated charcoal is produced from the tucumã endocarp (CATC),
    using zinc chloride (ZnCl
    2) with active agent, using the removal of acid diclofenac (DCF), in
    aqueous solution, in a batch and column system fixed bed, in addition to characterizing the
    material adsorbent. CATC showed a predominance of isolated groups on its surface and
    pH
    PZC equal to 5.54, in addition to a specific surface area of 608.24 m².g-1. The Elovich
    kinetic model was the best to adjust the experimental data, as well as the Sips and LangmuirFreundlich models for adsorption equilibrium isotherms. For the batch system, or the CATC proved to be very efficient, it removed 97.81% of the sodium diclofenac in solution and natural pH.
     

  • DIEGO SOUSA LOPES
  • SOLUÇÃO DA EQUAÇÃO DE RICHARDS EM UM PERFIL DE SOLO EM
    CAMADAS USANDO O MÉTODO DAS LINHAS


  • Data: 03/03/2020
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  • The study of water flow through unsaturated media is of fundamental importance
    for research related to water availability and management of natural resources, in addition
    to these, it has relevance in practical applications in the areas of hydrology, engineering,
    and mathematical modeling. In this context, mathematical models and simulations are
    important for the simulation or phenomenon of water infiltration in the soil. In this work,
    the objective was to solve a non-linear differential equation of Richards for the
    unidimensional and transient flow in multiple layers. The Line Method (MOL) is used to
    solve the ODEs system and a Finite volume scheme for spatial approximations. For the
    discontinuity present in the layers interface, use a transition function and the single
    domain profile treatment. The results presented are in agreement with the solutions
    available in the literature.


  • AUGUSTO CEZAR CORDEIRO JARDIM
  • SUPERCRITICAL FLUID EXTRACTION: MODELING AND SOLUTION THROUGH THE LINES METHOD (MOL)


  • Data: 03/03/2020
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  • A mathematical model was proposed in the present work in order to describe the extraction by
    supercritical fluid. He started from the material differential balances of the fluid and the particle;
    the method of lines (MOL) was used to solve this model. The system of ordinary differential
    equations (ODE) resulting from the application of the numerical method was solved with the
    aid of a computational tool developed by the author in FORTRAN 90/95 using the IVPAG
    routine of the IMSL library. The effects of temperature and pressure were evaluated for the
    extraction of priprioca oil, the flow effect was studied in the extraction of sesame seed oil, the
    effect of the particle size was analyzed in the extraction of betacoratene from the carrot and an
    analysis of the concentration profiles for each case was done. Data available in the literature
    were used for the purpose of comparison with the results obtained in order to verify and validate
    the model exposed in the present work.


  • ADRIANO PASSOS SENA
  • ACETAMINOFEN REMOVAL IN AQUEOUS SOLUTIONS USING ACTIVATED COAL OBTAINED FROM THE AÇAÍ Kernel (Euterpe oleracea)

  • Data: 03/03/2020
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  • The characteristics of the adsorption of acetaminophen (AC) on activated carbon (CAs) thermally (CHT), and by chemical processes: H3PO4 (CHF) and H2SO4 (CHS), produced from the açaí stone (Euterpe oleracea Mart.) Were investigated through Box Behnken Design (BBD) experimental planning. CAs were characterized by BET, pHPCZ, acidity / basicity analysis, humidity, ash, FT-IR, Raman spectroscopy and SEM. The reversible kinetic models of first order, irreversible pseudo-first order, Elovich, pseudo-second order and intraparticle diffusion were used to interpret the adsorption kinetics. The adsorption process follows the second order model and the intraparticle model reveals that the adsorption process is controlled by film diffusion for all the studied processes. The balance data were analyzed by the Langmuir, Freundlich, Tenkin, Sips, Redlich-Peterson and Toth models. The equilibrium system for AC adsorption in CHT was better adjusted by the Sips model, Tenkin model AC adsorption in CHF and the Sips model for AC adsorption in CHS. All adsorption processes were considered favorable and spontaneous. The thermodynamic analysis describes the endothermic adsorption for the AC system in CHT and AC in CHF and exothermic for the AC system in CHS, in addition to confirming the fissission mechanism for all studied systems. The adsorbents generated from the açaí seed were effective for removing acetaminophen in aqueous solutions.

  • JOSUE ALFREDO ESPINAL ORDONEZ
  • SOLUTION OF ONE-DIMENSIONAL NON-LINEAR PROBLEMS COMBINING THE GENERALIZED INTEGRAL TRANSFORM AND KIRCHHOFF TECHNIQUES

  • Data: 28/02/2020
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  • In this work we applied the Generalized Integral Transform combined with theKirchhoff Transform Techniques to solve one-dimensional transient heat transfer problems considering the thermal conductivity dependence with the temperature. In this context, two cases of heat transfer based on the different boundary conditions of the original nonlinear problem were analyzed. For the first case analyzed, first and second species boundary conditions were used, where a simple filter was used to apply the hybrid methodology. While in the second case the boundary conditions were of second and third species, in this case the convergence acceleration strategy based on the local instantaneous filter was developed. The results obtained in the hybrid approach were compared with numerical results by the method of lines.

  • ADALBERTO DOS SANTOS PINHEIRO


  • Data: 10/02/2020
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  • This work deals with the formulation of a water-based paint for surface coverage using
    powder from the seed of acai (
    Euterpe oleracea Mart.) As an organic pigment and filler in its
    composition. In preparing the core powder for use in the paint, they were subjected to drying
    processes at 70 ° C for 48h to remove moisture, to grinding processes to combine the cores, to
    the sieving process for granulometric classification (115, 200 and 270 mesh), and finally
    testing the total anthocyanin content. In the formulation process, the seed powder charges
    used were 25%, 30% and 35% of the total mass, being mixed with other components (resins,
    solvents and additives) under agitation, after these steps, cover tests, rheological tests,
    degradation tests, determination of specific mass and pH. The rheological results "viscosity"
    show that the paint expresses non-newtonian behavior, presenting the best correlation
    coefficients, R² = 0.999, the Ostwald-de-Waele, Herschel-Bulkley and Cross models in the
    compositions of 25% and 30% in the granulometries 115 and 200 mesh. In the coverage test,
    the results were acceptable, as the applied area had total coverage according to industrial
    standards. As for the degradation tests, the best results were obtained with compositions 35%
    and mesh # 270 inner wall, 30% and mesh # 270 outer wall, 30% and mesh # 270 45 W
    chamber, 35% and mesh # 115 30 W chamber and 25% mesh # 200 chamber 15 W.
    Therefore, the pulped acai seed presented itself as a viable raw material for the production of
    water-based paint, in general the composition being 30% and mesh # 270 the recommended
    one due to the better coverage, finishing and degradation. It is also noteworthy that the use of
    acai stone residue in the production of paint is another socio-economic-environmental
    alternative in manufacturing processes, and in the contribution to the reduction of this
    environmental liability.
     

  • MAILSON BATISTA DE VILHENA
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE AMIDO TERMOPLÁSTICO REFORÇADO COM MICRO E NANOFIBRAS DE SISAL (Agave sisalana)

  • Data: 06/02/2020
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  • Faced with the intense disposal of plastic materials in the environment, researchers have given more importance to the use of biopolymers from renewable resources. Starch-based materials, for example, can yield good results because they are abundant, cheap and biodegradable. The objective of this work was to develop and characterize corn starch biocomposites reinforced with sisal micro and nanofibers. Microfibers were obtained by mechanical treatment followed by chemical treatment (Alkaline treatment and bleaching) and sisal nanofibers were obtained through acid hydrolysis. The films were produced by casting using commercial cornstarch and glycerol as plasticizer, reinforced with chemically treated and untreated sisal microfibers, as well as using sisal nanofibers. Twenty-one specimens were produced and subjected to tensile testing in accordance with ASTM D882-02. The fibers were characterized chemically (cellulose, lignin and hemicellulose) and morphologically (SEM and XRD) as well as nanofibers (TEM and XRD). Starch and films (matrices) were also morphologically characterized (SEM and XRD). The mechanical pre-treatment proved to be satisfactory, as it enabled the individualization of microfibrils by increasing their surface area, favoring chemical treatments to obtain nanofibers. Even using a lower H2SO4 concentration during acid hydrolysis than what the literature proposes, the results of XRD and TEM revealed that it was possible to obtain cellulose nanofibers with a highly crystalline elongated shape (needles) according to results in the literature. The results (SEM and XRD) obtained for starch also proved to be in agreement with those indicated by the literature. Composites reinforced with cellulose microfibers showed the best stress results. Composites reinforced with vegetable nanofibers showed lower stress results than matrices.

2019
Descrição
  • CARLOS HENRIQUE RODRIGUES DE MOURA
  • APPLICATION OF BAYESIAN TECHNIQUES FOR PARAMETER ESTIMATION AND MODEL SELECTION IN POPULATION BALANCE MODELS.

  • Data: 19/12/2019
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  • Describing a variety of processes involving the formation of particulate systems requires
    an understanding of population balance models. These models seek to predict the
    evolution of particle size distribution, a property that controls many aspects within
    particulate systems. To know this distribution, it is necessary to know the phenomena that
    can modify the particle distribution in time, such as nucleation, growth, breakage and
    agglomeration of particles. Given the wide range of mechanisms present, several models
    are proposed and each model has its respective parameters. Within the Bayesian approach
    of estimation of parameters and model selection, the Markov Chain Monte Carlo and
    Approximate Bayesian computation techniques were applied to estimate parameters and
    select models for population balance models that describe the behavior of particulate
    systems found in the literature. Using simulated measurement, the Markov Chain Monte
    Carlo technique was applied to estimate model parameters and the Approximate Bayesian
    computation algorithm was applied to select models and estimate model parameters
    simultaneously. By applying the techniques present in this study, good estimates were
    obtained, generating satisfactory results and showing that both techniques had good
    applicability in the parameters of the models under study and in the selection of the
    analyzed models
     .


  • JULIA ALVES RODRIGUES
  • Study of application of  copper sulphide ore residue in the production of geopolymers using calcined kaolin and kaolinitic clay.

  • Data: 17/12/2019
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  • Geopolymers are inorganic polymers that have cementitious properties, resulting from the
    activation reaction of amorphous aluminosilicates in an alkaline medium. Thus, this work
    aimed to verify the applicability of copper ore residue in the production of a new geopolymer,
    using kaolin and kaolinitic clay as aluminosilicate sources. The X-ray fluorescence analyzes
    showed that the three raw materials present as major components silicon and aluminum oxides.
    To obtain metakaolin, the kaolinitic clay was heat treated in the temperature range of 500 °C,
    and in the kaolin at 700 °C, both for 2 hours. Then, kaolinite dehydroxylation in metakaolin
    was observed from X-ray diffraction analyzes. Two geopolymer matrices were produced, the
    first with residue and calcined kaolinitic clay with SiO
    2/Al2O3 ratios of 3.57 - 5.75 and solid /
    liquid ratios of 2.1; the second with the residue and calcined kaolin with SiO
    2/Al2O3 ratios of
    2.53 - 4.58 and solid / liquid ratios of 1.62; 2; 3 and 3,3. After the curing process, at controlled
    temperature (90 º) and room temperature (25 ºC), it was found that the first matrix did not show
    total cure in 28 days. On the other hand, the second matrix was submitted to the compressive
    strength test with values ranging from 0.9 to 4.5 MPa. It was concluded that the geopolymer,
    using residue and calcined kaolin, presented a mechanical behavior very similar to that of laying
    mortar and wall and ceiling coverings.

  • MENYKLEN DA SILVA PENAFORT
  • ANALYSIS OF INTEGRAL TRANSFORMING TECHNIQUES, COUPLED INTEGRALS AND ESTIMATION OF PARAMETERS IN THE SIMULATION OF ETHANOL PRODUCTION IN BIORATORS WITH IMMOBILIZED CELLS

  • Orientador : EMANUEL NEGRAO MACEDO
  • Data: 11/11/2019
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  • The present study is to analyze the model and a new solution approach for the ethanol
    production process in immobilized cell bioreactors. In this case the mathematical
    formulation is presented in terms of mass transport to spherical particles with
    immobilized cells and to the continuous and agitated bioreactor. The assumptions adopted
    are transient regime, constant physical properties, uniform agitation without cellular
    detachment. For the solution of the governing equations, the model was reduced, through
    the coupled integrals methodology (CIEA), to a system of ODEs which had been solved
    numerically by the NDSOLVE routine of the MATHEMATICA Software. The theory of

    inverse problems was applied for the estimation of parameters using the Levenberg-
    Marquardt method. Soon after, simulated measurements were generated through the new

    solution methodology such as the Generalized Integral Transform Technique (GITT), in
    order to compare the results between the applied techniques and those available in the
    literature. To know the consistency of the techniques, reduced sensitivity analyzes are
    performed. Results for substrate and product potentials are generated and compared with
    those in the literature as a function of the key parameters Biot number (Bim), cell
    concentration () and specific maximum cell growth rate (μ max). The model provides
    confirmation of common sense, ie the higher the number of Biot (Bim) the lower the
    external resistance and the more substrate is available for the cellular metabolism. And

    the higher the cell concentration () the faster the substrate consumption and consequent
    product formation.

  • ANA CAROLINA MONTE ALMEIDA
  • RED MUD ACID TREATMENT APPLIED IN THE REMOVAL OF Cr(VI) VIA PROCESS OF ADSORPTION

  • Data: 09/08/2019
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  • This work investigates the adsorptive removal of Cr(VI) from an aqueous solution using activated LV with acids (H2SO4, HCl, H3PO4 and HNO3). The physical and surface characteristics of the adsorbents were investigated by the XRD, SEM, TGA-DTA and pHpcz analyzes. Previous tests indicated that LV-HCl and LV-HNO3 presented promising results for Cr(VI) adsorption. The response surface methodology was employed and the experiments were conducted according to the Box-Behnken statistical design with three input parameters, namely alkalinity of the solution (2 - 6), adsorbent mass (2 - 6 g/L) and initial concentration of Cr(VI) (10 - 30 mg / L). The contact time (60 min) was considered as a fixed input parameter. The optimum conditions for removal of Cr(VI) were pH = 5.06, m = 3,334 g/L and Co = 10 mg / L for LV-HCl and pH = 5.86, m = 4,9334 g/L and Co = 12 mg / L for LV-HNO3. The applicability of the kinetic model of pseudo-second order, for both adsorbents, specifies the process of chemisorption. The adsorption data show better fit of the Redlich-Peterson isotherm model and Cr(VI) adsorption with the activated LV matches the adsorption in monolayer. The Cr(VI) removal and recovery were also evaluated in the fixed bed column system using the two adsorbents that obtained the best performance in the experimental design. The effect of flow rate (1, 3.5 and 5 mL / min), initial Cr(VI) concentration (10, 20 and 30 mg/L) and bed height (0.5, 1 and 1.5 cm) were examined and the experimental data were adjusted for the Thomas, Adams-Bohart, Yoon-Nelson and Wolborska models. The results indicate that at a flow rate of 1 mL / min, a concentration of 10 mg/L and a bed height of 1 cm, a maximum adsorption capacity is obtained for both adsorbents. The models of Thomas and Yoon-Nelson obtained values of X2, RMS and R2 very close and are able to describe the curves of rupture of the two adsorbents. Finally, it was found that a solution of HNO3 is able to desorb the Cr(VI) ions of the fixed bed columns, supporting up to three adsorption-desorption cycles, reducing their adsorption capacities significantly in relation to the initial capacity.

  • JOSE JORGE DA SILVA JUNIOR
  • ESTUDO DA OBTENÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEIS A PARTIR DO PROCESSO DE CRAQUEAMENTO TERMOCATALÍTICO DE ÓLEO DE PALMA UTILIZANDO LAMA VERMELHA COMO CATALISADOR

  • Data: 10/05/2019
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  • A CADASTRAR...

  • FRANK SALES NUNES BRITO
  • PHARMACOLOGICAL ACTIVITY OF MEPHENAMIC ACID THROUGH RELEASE BY LAMELAR DOUBLE HYDROXIDE NANO CARRIER

  • Data: 30/04/2019
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  • The development of hybrid materials has been growing in recent years, whose objective is to meet the growing demand for new materials that have as main characteristics, various applications in the area of science, especially the medicinal area. In this sense, the pharmacological activity of the drug mefenamic acid (anti-inflammatory and analgesic) was evaluated by the nanocarrier of Lamellar Double Hydroxide (LDH) of magnesium (Mg2+) and aluminum (Al3+) ions in the in vivo tests (analgesia and gastric lesion) in mice. For the synthesis of the material, the constant pH coprecipitation method was used in which the experimental conditions were determined such as molar ratio between Mg2+ and Al3+ metal ions and drug/Al3+ molar ratio obtaining the control of other synthesis parameters as the aging temperature of the sample, the rate of addition, the agitation and the pH of the reaction medium. The synthesis of LDH-NO3 without the drug (LDH) and LDH-Mef intercalated LDH (LDH-Mef) at the molar ratio Mg2+/Al3+ equal to 2.0 was performed. In the intercalation step the drug/Al3+ molar ratio was used. Characterizations were performed using X-ray diffraction techniques ultraviolet-visible absorption spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). The hybrid material LDH-Mef had 36.539% (m/m) of drug. In vivo assays of analgesia and gastric damage were performed on male Swiss mice. In the analgesia test, the nociception model was used (acetic acid induced contortion test). The LDH-Mef system decreased the number of writings to 02, 24, 48 and reached 72 hours. In the gastric injury test in vivo pharmacological studies have showed that drug intercalation in LDH reduces the ulcerative damage of the drug. In face of the in vivo results, the drug mefenamic acid through LDH (LDH-Mef) extends its analgesic effects and also decreases the ulcers associated with its usage.

  • IZADORA RAMOS DA SILVA
  • In this work the study of the partition of 2-propanol of aqueous solution was carried out. For
    this, liquid-liquid equilibrium data of two-phase systems formed by low transition temperature
    mixtures (LTTMs) based on choline chloride as a donor of hydrogen and citric acid (LTTM 1),
    glucose (LTTM 2) and fructose (LTTM 3) as hydrogen acceptors, 2-propanol and water at 25ºC
    were determined. To obtain the equilibrium data the binodal curve of the system was
    constructed using the cloud point method. The tie-lines were determined by preparing mixtures
    of known compositions within the two-phase region The quality of the equilibrium data was
    evaluated using the empirical equations of Othmer & Tobias and Hand, and the reliability of
    the data was verified, since for the correlations an R
    2 was obtained above 0.99. The ability of
    the three MBTTs to separate the 2-propanol from the aqueous mixture was studied by
    calculating the distribution coefficient and selectivity, and it was verified that lower molecular
    weight LTTMs showed greater separation capacity. Regarding the equilibrium behavior, it was
    observed that LTTMs formed from hydrogen receptors isomers (glucose and fructose) have
    little influence on the miscibility region of the systems. The equilibrium data obtained were
    correlated with the thermodynamic models NRTL and UNIQUAC, obtaining a root mean
    square deviation (RMSD) in the composition of 1.28% using NRTL and 1.15% using
    UNIQUAC.


  • Data: 16/04/2019
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  • Low transition temperature mixtures, 2-Propanol, Liquid-liquid equilibrium,
    Thermodynamic modeling.


  • LETICIA SOUZA DOS SANTOS
  • CONTROLLED REDUCTION OF IRON OXIDES PRESENT IN RED MUD FOR THE PRODUCTION OF ACTIVE SYSTEMS IN HETEROGENEOUS FENTON REACTIONS APPLIED TO TOLUENE DEGRADATION

  • Data: 26/03/2019
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  • In this work, active materials were synthesized in the catalytic reaction of hydrogen peroxide (H2O2) decomposition for application in a heterogeneous Fenton system aiming at the degradation of toluene. The catalysts were synthesized from the controlled reduction of residue from the Bayer process (red mud), with the process of synthesis of the catalysts following the physical mixing stages of the red mud (LV) with charcoal (CV) in the proportions of 30% and 70% CV for subsequent calcination. At this stage, the mixture was calcined for 4 hours at temperatures of 600, 800 and 1000 °C. The catalysts were characterized by X-ray diffraction techniques, thermogravimetric analysis, Raman spectroscopy and scanning electron microscopy, with the catalysts being applied in the decomposition of H2O2 and the Fenton reaction for degradation of toluene. The efficiency of these catalysts was evaluated in the two reactions as well as the influence of the experimental variables, such as: catalyst concentration (Ccat), initial concentration of H2O2 (C0H2O2), concentration of toluene (Ctol) and pH. Based on the kinetic measurements of catalytic decomposition of H2O2, it was observed that the catalyst synthesized at 600 ° C for 4 hours and 70% by mass of charcoal (LV2) showed the best efficiency for the decomposition of hydrogen peroxide. The maximum conversion obtained was 39,55 % and Kobs of 0.016 mM.min-1 , with the experimental data being adjusted to zero order kinetics. This same behavior was repeated in the heterogeneous Fenton system for degradation of toluene when analyzing the variation of the absorbance during the kinetics of the reaction. Applying LV2, we observed the increase in the absorbance generated by the formation of phenolic intermediates in the first 20 minutes of reaction and the decrease of the signal until no longer detected in the time of 60 minutes. The characterization analyzes demonstrated that LV2 showed an efficient reduction of the hematite phase and the synthesis conditions made possible the formation of magnetite, a phase that is known to be more active in the decomposition of H2O2 and consequently more efficient in Fenton type systems. The best experimental conditions obtained for the decomposition of H2O2 occurred when Ccat: 2 g / L, C0H2O2: 25 mM and pH: 11 and for degradation of toluene similar behavior was observed, fact that makes it possible to suggest the same conditions considered more efficient in the decomposition of H2O2 in Fenton reactions for the degradation of organic compounds

  • MICHELE DUARTE DOS SANTOS
  • ESTUDOS DO EQUILÍBRIO DE FASES DE CONSTITUINTES DE ÓLEOS CÍTRICOS E SIMULAÇÃO DO FRACIONAMENTO DO ÓLEO ESSENCIAL DE LARANJA COM CO2 SUPERCRÍTICO"

  • Orientador : LENIO JOSE GUERREIRO DE FARIA
  • Data: 15/03/2019
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  • Este trabalho teve como objetivos a elaboração de uma base de dados de parâmetros de interação binária para as equações de Soave-Redlich-Kwong (SRK) e Peng-Robinson (PR) comas regras de mistura de van der Waals com dois parâmetros de interação binária, empregando o programa acadêmico EDEflash e da equação de RK-Aspen, com as regras de mistura RK- Aspen, com dois parâmetros de interação binária, empregando o pacote computacional de modelos termodinâmicos Aspen Properties a partir de dados experimentais, e a simulação do fracionamento do óleo essencial de laranja empregando o simulador comercial Aspen Hysys 8.6. Todas as regras de mistura descreveram quantitativamente os sistemas com desvios médios dentro da faixa dos erros de cada ponto de equilíbrio experimental publicados para as medidas da pressão, temperatura e frações molares das fases líquida e gasosa. A equação RK-Aspen, com as regras de mistura RK-Aspen apresentou os menores desvios médios absolutos para a fase líquida dentre os sistemas estudados. O fluxograma do processo implantado no Aspen Hysys 8.6 consistiu de uma coluna de absorção de multiestágios em contracorrente para representar a coluna de fracionamento e vasos flash para a separação das diferentes frações de óleo essencial. As simulações foram realizadas a temperaturas de 50 e 60°C e pressões entre 85 e 110 bar. A equação de RK-Aspen foi selecionada, com os parâmetros de interação binária determinados previamente, como pacote termodinâmico para descrever as relações de equilíbrio de fases do processo de fracionamento. Os efeitos da pressão e temperatura no desempenho do processo de fracionamento foram avaliados com base nos seguintes parâmetros: recuperação dos compostos-chave nos fluxos de extrato e rafinado, fator de separação, razão de enriquecimento e perda de compostos-chave após a separação das frações do óleo essencial de laranja do dióxido de carbono. De acordo com a configuração do fluxograma do processo, três frações de óleo essencial de laranja foram obtidas quando as correntes de extrato e rafinado foram despressurizadas para serem separadas do CO2 nos vasos flash, que podem ser matérias-primas valiosas para as áreas de alimentos, cosméticos e perfumaria.

  • EDUARDO GAMA ORTIZ MENEZES
  • CHEMICAL COMPOSITION AND POTENTIALLY ALELOPATIC ACTIVITY OF
    Senegalia polyphylla (DC) EXTRACTS Britton & Rose GOT WITH FLUID
    SUPERCRITICAL

  • Data: 28/02/2019
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  • Senegalia polyphylla (DC.). Britton & Rose belonging to the Fabaceae family, is a plant that
    presents biological effects proven in the scientific literature as an effect of antifungal action
    and insecticidal effect. However, allelopathic activity is also a
    several species belonging to the same Senegalia polyphylla family. The chemical composition
    of its seeds has already been studied in the scientific literature and it is a diversity of substances
    with antioxidant activity, such as phenolic compounds. The objective of this work was
    to identify qualitatively the chemical composition and the allelopathic effect of extracts of the species
    Senegalia polyphylla obtained by supercritical extraction, using CO2 + cosolvent (ethanol),
    compared to conventional extraction (maceration). Extraction with supercritical fluid is a
    technology used for the extraction of these compounds, because it is presented as a method of
    alternative extraction and considered a green technology. The raw material consisted of sheet
    and stem of Senegalia polyphylla, the supercritical extraction tests were carried out on the basis of
    in a factorial design 23, for three independent variables: pressure (300 and 400 bar),
    temperature (40 and 60 ° C) and cosolvent percentage (10 and 15%). The results
    that the highest overall yield for supercritical extraction (3.61%) was obtained in the condition
    operating temperature of 400 bar, 60 ° C and 15% of cosolvent where an extract with a high
    content of total phenolic compounds (124.38 mg EAG / g extract). The ethanolic extract obtained by
    maceration showed extraction yield equal to 1.97% while the hexane extract
    obtained by maceration showed extraction yield equal to 1.58%. In the analysis of
    By thin layer chromatography the developers reacted positively to terpene,
    flavonoids and antioxidant activity. The phytotoxic effect test was performed using the
    extracts obtained by conventional separation and the supercritical extract obtained by 40 ° C, 400bar and
    15% cosolvent, in which the results show a positive effect of inhibition of germination
    of the seeds of Malícia (Mimosa pudica) and negative effect to inhibit the germination of
    Mata-Pasto seeds (Senna obtusifolia)

  • BRENDA FERNANDA HONORATO DE OLIVEIRA
  • THERMAL AND CATALYTIC CRACKING OF FATTY ACIDS WASTE FROM THE PALMA OIL PHYSICAL REFINING PROCESS

  • Data: 27/02/2019
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  • The acid sludge from the physical refining of palm oil is an agroindustrial residue obtained after the crude oil deodorization step. It is a raw material consisting mainly of fatty acids and has low added value, and thus becomes an attractive raw material for the generation of biofuels. This work aims to study the use of the physical refining residue (acid sludge) as raw material for the production of biofuels through the thermal and catalytic cracking reaction. For the development of this study, thermo-catalytic transformation experiments of the acid sludge were carried out at temperatures of 250, 300 and 350 ° C and time of 30 minutes. The catalysts used were 10% nickel and cobalt base, supported in zeolite material used in the oxide form and reduced and characterized by BET, SEM, XRD and TPR analyzes. The yields of the organic liquid products (PLO) obtained in each reaction were calculated and the best working temperature and catalyst determined. These products went through fractional distillation in order to obtain fractions in the ranges of petroleum-like products such as gasoline, kerosene and diesel. The results show the best PLO yields using the NiCoZeo, Co°Zeo and Ni°Zeo catalysts in yields of up to 73% at temperatures of 300 and 350 °C. Chromatographic data showed that nickel and bimetallic catalysts obtained better yields for hydrocarbon composition, up to 88% for Ni ° Zeo-350 ° C, in the biofuels bands. Thus, it was concluded that the catalysts were active for the cracking reaction and selective for hydrocarbon compounds in the biofuel lines.

  • CAMILA SANTANA DIAS
  • ESTIMATION OF KINETIC PARAMETERS OF THE HYDROLYSIS REACTION OF FIXED MATERIALS VIA INFERENCE BAYESIANAS

  • Data: 26/02/2019
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  • The interest in processes that have more efficient and cheaper steps to obtain biofuels engages the demand for constant research in this area. Hydroesterification is a recent process within this context and has been established as a way to overcome problems related to conventional methods of producing biofuels from oil and fats. In this work, the reaction mechanism of the fatty acid hydrolysis reaction was investigated, evaluating three different kinetic models found in the literature: i) classical through homogeneous catalysis ii) autocatalytic and iii) mixed (classical and autocatalytic), in which model selection and parameter estimation were performed using Bayesian Inference. The MCMC technique was implemented through the Metropolis-Hastings algorithm and used as a tool to solve the inverse problem of parameter estimation. The individual monitoring given by the variation in the values of metrics as the deviation attributed to the measurements (σ_m) and the parameters (σ_p) made it possible to evaluate the convergence of the Markov chains. The sensitivity analysis was performed with the values obtained from the most satisfactory estimates, indicating the most sensitive parameters. The corrected Akaike Information criterion (AICc) was used in the selection of models and the result pointed to the classic model as the most adequate for the adjustment of the experimental data.

  • RENAN TEIXEIRA BAIA
  • RECOVERY OF Pt, Pd AND RH FROM ACID LEACHING OF AUTOMOTIVE
    CATALYSTS DISABLED AND SOLVENT EXTRACTION USING
    MEMBRANE CONTACTORS


  • Data: 22/02/2019
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  • The production and purchase of automobiles has been increasing in the last
    decades and, with this, the number of automotive catalysts that are discarded also grows,
    generating residues that pollute the environment. Recycling reduces the impacts caused
    by the disposal of these materials and can be a source for urban mining. In automotive
    catalysts, recycling is geared towards the use of platinum group metals (rhodium,
    platinum and palladium) present in its constitution. The objective of this work is to
    recover Pd, Pt and Rh from deactivated automotive catalysts using acid leaching (HCl +
    H
    2O2) and investigate the parameters that influence its efficiency (temperature, HCl
    concentration and pulp density); and extraction of these metals in a selective and efficient
    manner using hollow fiber membrane contactors, having as organic extractor LIX-84IC
    5% (v / v) and kerosene as a diluent. The results of the leaching at its optimized point
    obtained recovery values of 97.16%, 53.14% and 70.77%, respectively, for Palladium,
    Platinum and Rhodium. Solvent extraction using membrane contactors showed to be quite
    selective for the palladium extraction, extracting 76.37% in the operation time of 90
    minutes and pH = 8.


  • JACKLINE RODRIGUES FERREIRA
  • HYDRODYNAMIC CHARACTERIZATION OF BIOLOGICAL REACTORS
    USING BAYESIAN INFERENCE

  • Data: 20/02/2019
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  • he objective of this work is to evaluate the hydrodynamic behavior of reactors
    from the Bayesian inference application. To achieve this, the strategy was
    resort to the principles of residence time distribution and to develop experiments
    the stimulus-response type, which make it possible to obtain data on the concentration of
    tracer. These data are treated as the state variables during the analysis of the
    Bayesian inference techniques, which make it possible to estimate
    parameters using the Markov Chain Monte Carlo Method (MCMC) and
    the estimation of parameters together with the selection of models when using Calculus
    Approximate Bayesian (ABC). In order to do so, an investigation of the
    the applicability of ABC for the hydrodynamic characterization of a
    reactor, the continuous stirred tank type reactor, using the proposed algorithm
    by Toni et al. (2009), however, with the proposal of a stopping criterion based on the
    principle of discrepancy. The results obtained in this first analysis
    shown to be quite promising, since both parameter estimation and
    the hydrodynamic model, presented physical bias. Then, the
    ABC, however, for the model selection and parameter estimation of an anaerobic reactor
    from the simulated measure generation under different scenarios, the results
    obtained were in agreement with those available in the literature. In front of such
    positive results, it was obtained safety to perform the hydrodynamic characterization of
    a fixed bed aerobic reactor operated under two flow regimes and from the application
    of three tracers, the eosin Y, the bromocresol green and the bromophenol blue. For this,
    it was made the analysis of four mathematical models quite widespread in the literature
    (Small dispersion, large dispersion, N-CSTR in seriousness and PDE (Piston with
    exchange of matter)) and the parallel N-CSTR model was proposed. The estimate of
    parameters was performed via MCMC, and again, it was shown that by merging the concepts
    of Bayesian inference with those of time distribution of residence, one obtains
    parameters that lead to a reliable diagnosis of
    the flow inside the reactor.

  • TATIANE PERNA RODRIGUES
  • MODELAGEM MOLECULAR PARA INVESTIGAR A INTERAÇÃO DO FTALATO DI (2-ETIL-HEXILA) E OS METABÓLITOS MONOBUTIL E MONOETIL FTALATO COM O DNA

  • Data: 20/02/2019
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  • Phthalates are capable of causing mutations and other changes in genetic material.
    This work aimed to investigate the molecular interactions between di (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) and monobutyl phthalate (MBP) and monoethyl phthalate (MEP) metabolites, interacting with DNA. The research was carried out using molecular modeling techniques, such as moleculares docking simulations and molecular dynamics. Molecular plating revealed that DEHP, MBP and MEP are able to establish hydrogen interactions with various nucleotide bases, and molecular dynamics simulations revealed that the molecules under study interacted with the DNA, and the results of binding free energy demonstrated that the DNA-ligand interaction has favorable free energy.


  • BRUNA BRAGA SOUSA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE ZEÓLITA TIPO SODALITA A
    PARTIR DE RESÍDUO DE CAULIM: UM ESTUDO EXPERIMENTAL E
    COMPUTACIONAL DE ADSORÇÃO DE H
    2O


  • Data: 18/02/2019
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  • Kaolin is an important clay as an abundant and inexpensive raw material. However, kaolin
    processing generate considerable volume of waste, making it an interesting issue to use this
    material. Due to its chemical and mineralogical composition, mainly constituted by kaolinite,
    this material represents a highly viable clay mineral for synthesis of zeolitic materials. Zeolites
    are alumino silicates of porous crystalline structure and present several industrial applications,
    such as adsorption of molecules. Sodalite-type zeolites, due to their kinetic aperture diameter,
    represent a potential group in separation of small molecules, such as water, present in almost
    all industrial processes. The present work aims synthesis and characterization of sodalite-type
    zeolite obtained from kaolin waste and investigation of its capacity of water adsorption, through
    experiments and molecular simulation. The starting material was submitted to thermal
    treatment through calcination process at 700 °C for 2 h, in order to obtain metakaolin. Synthesis
    processes were carried out with the reaction of metakaolin with NaOH and additional source of
    silica, using autoclave, in hydrothermal conditions, analyzing the influence of SiO
    2/Al2O3
    molar ratio, crystallization time and temperature. The materials were characterized by XRF,
    XRD, SEM, TG/DSC, FTIR, surface area and pore diameter distribution. The molecular model
    for synthesized sodalite zeolite was obtained from crystallographic data present in literature
    and the adsorption capacity estimated by Monte Carlo simulation. Infrared and Raman
    spectroscopy calculations were also performed. The product obtained at 90
    oC for 48 h using
    SiO
    2/Al2O3 ratio of 3 showed great result, forming sodalite as the only crystalline phase.
    Experimental adsorption tests showed low adsorptive capacity for water vapor at temperatures
    and pressure range studied. GCMC simulations represented the experimental tests in a limited
    way, in the conditions of low pressures analyzed. However, in high pressures regions, the
    simulations were in agreement with data observed in the literature. The simulated infrared and
    Raman calculations were in agreement with experimental data.


  • BRUNO HENRIQUE ALVES MENDES
  • STUDY OF THE INFLUENCE OF KAOLIN PROCESSING WASTE ON THE PROPERTIES OF POLYMERIC MATRIX COMPOUNDS REINFORCED WITH BAMBOO FIBER (Bambusa vulgaris)

  • Data: 06/02/2019
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  • In this work, composites of isophthalic unsaturated polyester matrix with kaolin residue and bamboo fibers were produced. The method of manufacturing applied was the manual (hand-lay up) associated to compression, with previous determination of the saturation limit and the gel point. The fibers were characterized by physical and morphological properties, as well as the particulate, by physical, morphological, thermal, chemical and mineralogical properties. It was also evaluated the effect of the alkaline treatment on the fibers with NaOH solution in different concentrations and, for the production of composites with fiber incorporation, a method and system was developed to aid in the alignment. The composites were characterized in terms of mechanical performance (tensile strength and fractographic analysis) and flammability, in addition to physical properties, such as specific mass, apparent porosity and apparent water absorption. The results showed that the composites with particulate addition did not show significant changes in the mechanical strength, maintaining its performance equivalent to that of the matrix, with approximately 16.59 MPa. The incorporation of fibers, on the other hand, resulted in superior mechanical properties, with tensile strength of up to 28.98 MPa for the best composition. As for the flame retardancy, the addition of kaolin residue had a positive effect on the performance of the material with gains of up to 47 %, reducing the firing rate from 24.21 to 12.83 mm/min. The combined action of fiber and residue, in the optimum fraction of work, provided simultaneous increases in mechanical performance and flammability, reaching 25.11 MPa and 15.14 mm / min, respectively. The alkaline treatment, under the applied conditions, had little effect on the properties and the alignment method, together with the applied manufacturing process, proved to be efficient for the production of the composites.

2018
Descrição
  • ALEX LOPES VALENTE
  • INCORPORATION OF RESIDUAL OIL DERIVATIVES FROM
    FRYING FOR THE PRODUCTION OF DILUTED ASPHALT
    APPLIED TO ASPHALT PRIMER IN SOILS
    LATERIALS

  • Data: 20/12/2018
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  • The food industry produces many wastes that are often disposed of uncontrollably in
    industrial and urban effluents which causes damage to the environment.. One of these
    residues is the frying residual oil which by means of the transesterification can be
    transformed into an organic liquid product and incorporated into the diluted asphalt,
    providing an alternative to this residue. The diluted asphalt is used in the asphalt primer
    that is made from the penetration of the asphalt cement (AC) in the soil, so that the AC
    must have its reduced viscosity either by dissolution in solvents, petroleum derivatives
    or water (by means of suspended particles, herein referred to as asphalt primers for
    priming). The organic liquid product derived from frying oil (OLPDORF) was used
    together with kerosene, standard solvent, for the production of medium curing type
    asphalt (CM-30). In order to evaluate the performance of the CM-30 in relation to the
    addition of OLPDORF, the percentage of the CM-30 was varied in a complementary
    way to the kerosene, maintaining the percentage of AC in the standard of 60%,
    characterizing them according to standard 393/97 of the DNER (currently DNIT) for the
    CM-30 and applying them to the asphalt primer service in lateritic soils according to
    standard M-199/89 of DER-SP. The results of the CM-30 produced with OLPDORF
    were satisfactory in relation to the viscosities: kinematic and Saybolt-Furol and flash
    point and for the penetration of the primer the results of curing time and penetration
    were satisfactory in reduced percentages of OLPDORF, varying from 1 to 5%, proving
    that the incorporation of OLPDORF into the standard ADP-CM-30 production can be
    performed without prejudice the performance, provided that such parameters are
    observed.
     

  • BRUNO SANTOS CORREA
  • SYNTHESIS OF FE3O4 NANOPARTICLES USING AMAZON OILS EXTRACTED WITH SUPERCRYTIC CO2

  • Data: 01/10/2018
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  • In recent decades, studies in nanotechnology have attracted the attention of researchers from
    various fields, engineering, chemistry, physics, medicine, environment. In medicine, major
    advances focus on diagnosis and disease therapies, such as magnetic resonance imaging and
    hyperthermia cancer treatment, respectively. Magnetic nanomaterials for such biomedical
    applications should have size control of less than 20 nm, crystal structure and well-defined
    morphology. Thus, iron oxide (Fe
    3O4) nanoparticles are one of the most studied materials for
    such applications, because they have low toxicity, and can be coated and functionalized. Thus,
    nanoparticle samples of iron oxide were synthesized by variation in the protocol of the thermal
    decomposition method, which according to literature is one of the best methods of quality
    nanoparticle synthesis. During the synthesis, the oils of açaí (
    Euterpe oleracea Mart.), Ucuuba
    (
    Virola surinamensis) or bacaba (Oenocarpus bacaba Mart.), Rich in fatty acids (açaí, ~ 91%
    palmitic acid; % of myristic acid (both saturated), and bacaba, ~ 61% oleic (unsaturated) acid,
    as an alternative, in the substitution of oleic acid, in the synthesis and coating process of
    magnetic nanoparticles. These oils were obtained by the supercritical CO
    2 extraction method,
    from which the pure product can be obtained. After the synthesis, the samples were
    characterized by XRD, in which it was possible to verify the formation of nanoparticles of
    magnetite (Fe
    3O4) through the position and width of the intensity peaks. By MET measures it
    was possible to observe that the nanoparticles have spherical morphology and, together with
    SAXS measurements, it was verified that the nanoparticles are of very small size, with an
    average diameter smaller than 5 nm. In addition, thermal analyzes (TG / DTG) and neutron
    activation (AAN) determined that the samples had concentrations of 75%, 64% and 25%,
    referring to the Fe
    3O4 nucleus of the samples synthesized with açaí, ucuuba and bacaba oil,
    respectively, and the remaining percentage is related to the coating of the nanoparticles, which
    potentiate them for possible biomedical applications. From the thermal analyzes, it was also
    possible to prove that the oils suffer degradation at temperatures above 300°C. The
    magnetization results show that the samples synthesized with natural oils exhibit higher
    saturation magnetization than for oleic acid coated nanoparticles. Through PAC measurements
    it was observed that the samples have a transition temperature of ~ 858K. Therefore, the results
    reported here show that natural oils have great potential to produce stable nanoparticles, which
    together with their therapeutic properties could be used in biomedical applications.


  • RAMON KLEYTON FERREIRA
  • EXPERIMENTAL ETERMINATION AND THERMODYNAMIC MODELING OF EQUILIBRIUM DATA OF BIPHOSIC AQUOSIS SYSTEMS FORMED BY POLYETHYLENE GLYCOL (PEG 1500 AND 6000), AMMONIUM SULFATE AND WATER AT 25 ° C
    E 35 ° C

  • Data: 14/09/2018
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  • In this work the liquid-liquid equilibrium of biphasic aqueous systems formed by
    polyethylene glycol (PEG) of different molecular masses (1500 and 6000), ammonium
    sulphate (NH
    4) 2SO4 and water at 25ºC and 35ºC was carried out. To obtain the equilibrium
    data the binodal curve of the system was constructed using the cloud point method. The
    equilibrium data were determined by preparing mixtures of known compositions within the
    two-phase region. The quantification of the components in each phase was performed
    indirectly with the use of binodal curve data, calibration curve and material balance. The
    quality of the experimental data of the tie lines was determined by the empirical correlations
    of Othmer-Tobias and Hand. It was observed that the increase in temperature and the increase
    of the molar mass of the polymer caused the increase in the region of two phases and changes
    in the length and slope of the tie lines. The values of the partition coefficient showed that the
    PEG partitions preferentially in the upper phase and the selectivity values, above the unit,
    indicate that the systems have characteristics suitable for the application in extraction
    processes. The liquid-liquid equilibrium thermodynamic modeling was performed with the
    NRTL, UNIQUAC, UNIFAC and ASOG models, and the overall mean deviations in the
    composition were close to 1%


  • LESLEY GLENDA SALES DOS SANTOS
  • BEHAVIOR OF GIBSYTIC-CAULINITICAL-GOETHYTIC REJECTION AS FLAME RETARDANT IN COMPOSITES OF ISOFTÁLIC POLYESTER MATRIXES

  • Data: 24/08/2018
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  • Flame retardant additives are commonly used in various segments such as construction, electronics, transport, furniture and textiles. Most of these additives are present as halogenated compounds However, the use of these compounds leads to the release of toxic gases during combustion, increasing the demand for non-halogenated flame retardants such as phosphorous compounds, magnesium hydroxide and alumina trihydrate. In this context, a tailing rich in mineral hydroxides, is generated from the steps of disintegration and washing of bauxite and deposited in large sedimentation ponds, causing some problems such as losses in the production process, because the tailing contains important minerals such as gibbsite (Al2O3.3H2O), kaolinite (Al2O3.2SiO2.2H2O) and other minor minerals, among them Al-goethite ((Fe, Al) 2O3.H2O, therefore called gibbsítico-kaolinite-goethite (RGCG), as well as to generate environmental impacts such as the devastation of large areas. Thus, these minerals, being hydrated, become possible fire retardants. In order to ratify the presence of these minerals, chemical and thermal characterization were made in the wate and in an industrially retardant (Gibbsite Synthetic-GS). The retarding action of this waste was evaluated, yielding composites of different contents with 0, 2, 5, 10, 20 and 30% of RGCG, and 10, 20 and 30% of GS by inserting them as a filler in a polymer matrix of isophthalic polyester (IP), which were subjected to flame retardancy tests. It was also analyzed the physical and mechanical properties of the composites produced, which demonstrated the increase of the apparent porosity, apparent specific mass and water absorption through the increase of the reject content in the polymer matrix, there was still a decrease in tensile strength in these composites. In the waste, the presence of mineralogical phases of gibbsite, kaolinite and goethite were observed mainly through characteristic peaks and hydroxyl groups. The flammability tests in the composites of 20 and 30% RGCG, obtained burning rates of 9.88 and 3.48 mm / min, values similar to the results obtained for composites with GS load of 9.95 and 3.67 mm / min, composites with the same load contents. In this way the RGCG significantly influenced the flame propagation velocity, generating possibilities for its application as a retarder in composites of IP matrices.

    Keywords: Bauxite; Tailing; Retardance; Composite.

  • DIANA PATRICIA SANTOS DE SOUZA BRAGA
  • The Generalized Integral Transform Technique (GITT) is applied to the problem of the
    adsorption in packed bed tubular reactor. Were investigated three mathematical models to
    represent the sorption dynamics, the first model employed considers the local equilibrium
    between the phases, the second and the third use the approximation of linear driving force in
    the cases where the resistance to mass transfer in the external liquid film and the resistance to
    mass transfer in the adsorbent are the dominant stages of the adsorption process, respectively.
    The equilibrium data in all cases were correlated using a Langmuir isotherm. The results
    obtained from GITT were verified with those obtained from the Method of Lines and it was
    observed excellent agreement among the results. For the linear driving force model, validation
    and verification of the results obtained through the GITT using data available in the literature
    were also performed.


  • Data: 26/06/2018
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  • Generalized Integral Transform Technique, packed bed tubular reactor,
    adsorption, local equilibrium, linear driving force


  • KEIZE LORENNA MARTINS DOS PASSOS
  • EXTRACTION OF IRON COMPOUNDS OF THE RED LAMA USING A ROUTE THROUGH THERMAL-HYDROMETALURGICAL TREATMENT
  • Data: 15/06/2018
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  • Several studies on red mud (Bayer process residue) show that this can be considered as a source of secondary raw material for the recovery / concentration of valuable metals such as titanium present approximately 5% by weight. For this, it is necessary to extract iron compounds present in greater amounts (35% by weight) in the LV. Therefore, this work proposed the development of a thermal-hydrometallurgical process aiming at the reduction of hematite in magnetite thus facilitating the extraction of iron compounds from LV by means of acid leaching. The process consisted of two steps: The first step will allow obtaining a material with magnetic characteristics through the reduction of hematite to magnetite by means of thermal treatment in reducing atmosphere. For this purpose mixtures of red mud and charcoal were calcined at different concentrations at temperatures of 500 ° C, 600 ° C and 1000 ° C for 2 hours. X-ray diffraction analyzes showed that hematite was reduced to magnetite in all experimental conditions and that for the calcined mixtures at 1000 ° C, besides magnetite formation, maghetite was also present. In the second step the iron compounds now in the magnetic phase were extracted by leaching with 30% (v / v) sulfuric acid. X-ray Fluorescence analysis performed on the leached pie found the extraction of iron in all experiments, since the percentage of iron in the LV in natura was 34.56% by weight and after the thermal-hydrometallurgical process this percentage did not reach values greater than 4% by weight.

  • SYLVESTER STALLONE PONTES SALES
  • INFLUÊNCIA DE MATERIAL LATERÍTICO NAS PROPRIEDADES TÉRMICAS E MECÂNICAS DE COMPÓSITOS DE BASE POLIMÉRICA

  • Data: 15/06/2018
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  • In this work it was proposed the use of lateritic filler in the production of polymer based composites in order to improve thermal and mechanical properties. The mineral sample was submitted to a gravitational sedimentation for particle size fractionation and subsequent physical, chemical and mineralogical characterization. The composite production was doneby manual method (hand lay-up) and compression molding. It was produced the isotopic polyester composites using the laterite (LT) and the products of the gravitational sedimentation: laterite first layer (LPC), laterite second layer (LSC) and laterite third layer (LTC) in proportions of mass fraction of 10, 20, and 30% for each of the samples. The composites were characterized in tests of tensile strength and flammability, in addition to the determination of their physical properties, such as specific mass, water absorption and porosity. The addition of the laterite significantly increased the value of the apparent specific mass of the composite in all the fractions, a fact that was not repeated with the values of apparent porosity and water absorption, causing increase in some samples and decrease in others. The results showed that the composites that obtained the best tensile performance were those loaded with 20% of LTC (28.97 MPa). Fracture surface analyzes indicated that the improvement in the properties of the composites is influenced by an efficient dispersion of the particles in the matrix. The composites containing 30% of LSC presented better fire performance.

  • LETICIA MARIA MARTINS SIQUEIRA
  • INFLUENCE OF GRANULOMETRY ON YIELD, CHEMICAL COMPOSITION AND ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF ESSENTIAL OIL OF Croton matourensis AUBL.

  • Data: 05/06/2018
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  • roton matourensis AUBL. is an Euphorbiaceae popularly known as “Coroatá” and
    “Maravuvia”, is the most widely distributed species in the Brazilian Amazon and studies on
    the chemical composition and biological activity of this species are scarce in the scientific
    literature. The objective of this study is to evaluate the influence of granulometry on yield, in
    the chemical composition of the essential oils of the bark, twig and leaf and in the
    microbiological analysis of oils extracted from the leaf of
    Croton matourensis. The essential
    oils were obtained by hydrodistillation and its chemical composition was determined by Gas
    Chromatography coupled to Mass Spectrometry (CG-EM). For the microbiological analysis
    the microdilution method was used, whose objective was the determination of the Minimum
    Inhibitory Concentration (CIM) of all bacterial strains and fungal strains tested. In the
    chemical analysis forty six compounds were identified in the bark for the fine granulometry
    (CGF), thirty nine compounds for the average particle size (CGM) e forty nine compounds for
    coarse granulometry (CGG), being the majority in fine granulometry (GF): α-pinene
    (20,97%), linalool (11.84%), 1,8-cineole (8,89%); average particle size (GM): linalool
    (46,53%), α-terpineole (9,56%), terpinen-4-ol (5,02%) and thick granulometry (GG): linalool
    (36,96%), 1,8-cineole (14,56%), α-pinene (10,3%). For the leaf were identified fifty three
    (CGF), sixty one (CGM) and sixty two (CGG), being the majority (GF): linalool (19,87%), Ecaryophyllene (13,24%) and caryophyllene oxide (8,17%); (GM): linalool (24,73%), α-pinene
    (15,52%), ρ-cymene (15,15%); (GG): linalool (22,59%), α-pinene (15,93%), ρ-cymene
    (9,92%) and for the volatile oils of the branch were identified forty nine (CGF), Thirty six
    (CGM) e twenty eight (CGG), being the majority (GF): NI1 (35,54%), NI2 (10,65%),
    caryophyllene oxide (4,73%); (GM): NI1 (32,37%), linalool (12,23%), NI2 (9,69%) e (GG):
    NI1 (40,33%), linalool (21,76%), NI2 (9,46%). In the microbial analysis the leaf medium
    presented the best result because inhibited the growth of the four bacteria
    P. mirabilis,
    P.aerug, S. aureus, S. typhi and fungus C. albicans, while the thin leaf sample only did not
    inhebited the growth of the bacterium
    S. typhi and the thick leaf sample only inhibited the
    growth of
    P.aerug. The results obtained in the analyzes carried out in this research showed
    that the particle size analysis directly influences the yield, chemical characterization and
    microbiological analysis of the studied parts of the
    C. matourensis AUBL

  • DANIEL REIS BORGES
  • INFLUENCE OF THE USE OF TREATED BAMBOO FIBERS (Bambusa vulgaris) CHEMISTRY IN THERMOFIXED POLYMER COMPOSITES LOADED WITH RESIDUE FROM THE COPPER ORE BENEFIT INDUSTRY

  • Data: 27/03/2018
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  • In the present work were produced: full polymer matrix, composites of polymeric matrix with
    reinforcement of bamboo fibers in sizes 15 mm and 30 mm, using chemically treated bamboo
    fibers with 5% v / v sodium hydroxide not chemically treated, matrix polymer with copper
    residue loading insert and hybrid polymer composites reinforced with bamboo fibers and
    insertion of copper residue. The copper residue was characterized by X-ray Diffraction -
    XRD, the bamboo fibers were treated with 5% v / v sodium hydroxide solution. The
    composites were manufactured by hand-lay-up, compression molding and room temperature
    (T = 25 °). The physical properties of the composites were evaluated, the mechanical
    properties of the composites were analyzed by means of traction tests. The fracture surfaces
    generated from the composites were verified by scanning electron microscopy (SEM), in
    order to correlate aspects of fracture with the mechanical properties of the composites. The
    physical properties of apparent porosity, water absorption and apparent specific mass
    increased with the addition of the constituents (residues and fibers). The composites with 40%
    mass fraction of copper residue had a value of 40.24 MPa of tensile strength, while the
    reinforced composites of 15 mm bamboo fibers with chemical treatment reached a value of
    33.05 MPa, composites with reinforcements of 30 mm bamboo fibers without chemical
    treatment reached the value of 33.11 MPa. Hybrid composites with insertion of copper residue
    and 15 mm bamboo fibers without chemical treatment showed the best tensile strength
    reaching 37.94 MPa. The fracture surfaces presented the predominant failure mechanisms for
    each series of fabricated composites. For composites with fiber reinforcements, residue
    incorporation and hybrids with higher mechanical strengths, the predominant mechanisms of
    failure were fiber disruption and good distribution of the residue on the matrix surface; for
    composites with fiber reinforcement, incorporation of residues and hybrids of lower
    mechanical resistance, the mechanisms of predominant failure were the pull out and the
    detachment of the fiber from the matrix and concentration of the residue at the ends of the
    matrix.
     

  • ANNY CAROLINY VIDAL DE LIMA RODRIGUES
  • To study flow properties of bauxite pulps containing different particles sizes and to investigate
    the efficacy of chemical additives in reducing the viscosity of the mineral suspensions it was
    performed tests physical, mineralogical and rheological analysis of the pulps. A sample of
    bauxite pulp which is pumped through the pipeline from Paragominas/PA to Barcarena/PA was
    collected and some measurements were performed. The results showed that solids content is 52
    %, d
    50 size is 74 µm, specific mass is 1455 kg/m3 and viscosity is 0,011 Pa.s. The sample was
    air dried, disaggregated, and sieved to obtain a coarse fraction which was retained by a 150
    Mesh sieve, a medium particles size fraction which passed a 150 Mesh sieve but was retained
    by a 270 Mesh sieve, and a fines fraction, which passed a 270 Mesh sieve. SEM analysis
    revealed heterogeneity of the samples, and XRD analysis confirmed the previous results
    indicating that Paragominas bauxite is composed essentially by gibbsite and it also contains
    kaolinite, goethite, hematite, anatase. Sieving operations did not affect mineralogical
    composition of the samples. The particles were mixed to water at a concentration of 50% to
    perform rheological measurements. Pulps constituted by coarse particles had higher initial
    tension values than pulps containing fines. The suspensions studied had non-Newtonian
    behavior which best adjusted to Herschel-Bulkley rheological model. Sodium
    hexametaphosphate reduced viscosity values of all samples, which characterizes deflocculation
    of the suspensions. The concentration of additive that reduced viscosity values of pulps
    composed by bauxite fractions to lowest values is 300 g/ton of bauxite and original samples of
    bauxite reached lowest viscosity values when 250g/ton of bauxite were added to them. Bauxite
    pulps demonstrated rheopectic time-dependent behavior. The additive caused reduction of
    friction factor in slurries, and that parameter was estimated by Dodge-Metzner correlation
    through simulation of flow.


  • Data: 20/03/2018
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  • Bauxite. Deflocculant. Friction fator. Viscosity.

  • RENATA CRISTINA OLIVEIRA DE SOUZA
  • LIQUID-LIQUID BALANCE IN THERMAL SYSTEMS CONTAINING IONIC LIQUID (2-hydroxyethylammonium butyrate) + ETHANOL + ACETATE (BUTILA ACETATE, PENTILA ACETATE AND HEXYL ACETATE) AT 25 ° C

  • Data: 15/03/2018
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  • Experimental data of liquid-liquid equilibrium (LL) of three ternary systems containing 2-hydroxyethylammonium butyrate (2-HEAB) + ethanol + ester (butyl acetate or pentyl acetate or hexyl acetate) were determined at the temperature T = 25 ° C ± 0.05ºC and atmospheric pressure to evaluate the influence of the diluent chain (ester) on the solubility of the system and for the possible application of 2-HEAB in a process of ethanol extraction and dehydration. The LI 2-HEAB was synthesized in the laboratory and the efficiency of the synthesis with the formation of the liquid salts was verified by the analysis of structures by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and nuclear magnetic resonance (NMR). The liquid - liquid equilibrium data were obtained by the cloud point technique and by the gravimetric method. To verify the quality of the experimental data the correlations of Hand and Othmer and Tobias were used, and the average of the coefficients of determination presented were, respectively, 0.99 and 0.96. The solvent partition (ethanol) in the solvent (2-HEAB) was evaluated by the distribution coefficient for each system in the different diluents studied (esters) proving the selectivity of 2-HEAB by ethanol. The liquid-liquid balance (ELL) experimental data were correlated using the Nonrandom Two-Liquid (NRTL) and UNIversal QUAsiChemical (UNIQUAC) models for the activity coefficients. And the results indicated that the models were able to describe the equilibrium data, producing global mean deviations in composition lower than 0.97% for both models.

  • WOSHINGTON DA SILVA BRITO
  • Alkaline Activation from the Production of Geoplymers from Industrial Waste

  • Data: 02/02/2018
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  • The sustainable construction of the future, and has low energy consumption and
    greenhouse gas emissions must also adopt the principle of reuse of wastes impacting
    the environment generated by the productive chain. The aluminum production chain has
    as one of the leading waste impact on the environment the gray generation
    . The present
    study focused on the research and development of a cement-based material. Refers to an
    inorganic polymer, formed by the activation of amorphous aluminosilicates (Al2O3.
    SiO2), which react in a strongly alkaline medium, called geopolymer. As a raw material
    furnace fly ash, mineral residue from the combustion of the boilers of the company of the
    municipality of Barcarena-PA; As a source of aluminosilicate, and the kaolin that
    underwent the process of burning at 800 ºC that became metakaolin; And the alkaline
    medium of sodium silicate (Na2SiO3) and sodium hydroxide (NaOH), used as activators.
    As fly ash partially crystallizes during burning and loses some of its amorphous state, so
    are its reactive properties to chemically combine during the geopolymerization reaction
    are reduced. To increase reactive properties of fly ash and added metakaolin. As the main
    analyzes, no X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (FRX), scanning electron
    microscopy (SEM) and
    EDS. Tests of resistance to compression of the traces in the
    hardened state were also carried out and the rheological test of the geopolymer was
    carried out at the start of the reaction in the fresh state. For Davidovits ratios in the range
    of 2.5 to 3.23, the best geopolymers with compressive strength were obtained reaching
    25 MPa in 24 hours of cure. For 60 days of cure at room temperature the geopolymers
    reached a resistance of 45, 36 MPa. The research carried out through the characterization
    analysis of the samples and the mechanical and rheological tests were presented in a
    satisfactory way and demonstrated that the residues of fly ash and metakaolin, when
    activated with sodium silicate and sodium hydroxide, are an alternative for the possible
    application of Geopolymer materials in construction.


2017
Descrição
  • FERNANDA GABRIELLE CAVALCANTE DOS SANTOS
  • CONVECTIVE HEAT TRANSFER IN ELECTRO-OSMOTIC BLEACHES IN RECTANGULAR MICRO CHANNELS: HYBRID SOLUTIONS BY INTEGRAL TRANSFORMERS

  • Data: 30/11/2017
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  • In the present study, the thermal characteristics of the electro-osmotic flow of newtonian fluids in microchannels of rectangular geometry are investigated in the presence of a pressure gradient. The equations representative of the electric potential profile, velocity profile and temperature profile for the fully developed flow under H1 thermal boundary conditions are studied using the Generalized Integral Transformation Technique. The influence of the main parameters on the thermal characteristics of the flow, such as the temperature distribution is discussed by a complete parametric study, in which the analyzed parameters are aspect ratio, joule heating factor, dissipation factor viscous, velocity rate and Debye-Hückel parameter. The results show that the aspect ratio of the channel, as well as other parameters, directly affect the temperature distribution and velocity profile. It is observed that the decrease of the parameter of the aspect ratio of the channel causes that the generated energy, due to the viscous heating, becomes more significant. The velocity profile is also analyzed by checking the difference in flow behavior when the pressure gradient is conducive to flow and when it is contrary to the electro-osmotic flow. In order to confirm the efficiency of the technique used in this work, a convergence analysis of mean temperature, mean velocity and Nusselt number is also performed.

  • RAFAEL ALVES DO NASCIMENTO
  • Bacaba pulp drying in spouted bed: effect of operating conditions on powder yield, quality and retention of bioactive compounds.

  • Data: 06/09/2017
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  • The bacaba's fruit (Oenocarpus bacaba Mart.) is regionally known for its characteristic taste, high lipid content and high energy value. Its production takes place mainly in the periods of the açaí off season, from February to July, especially in the form of pulp,  in addition to ice cream, popsicle, jelly, among other by-products. However, the high degree of perishability and oxidation of fruit pulps, such as bacaba, has driven demand and studies of conservation methods. Drying and powder production  in the spouted bed is an alternative method that has proven to be operationally feasible, as well as producing powder of similar quality to other extraction methods, its costs are considered lower when compared to spray drying and frezeer drying. In this work, it is experimentally evaluated the obtaining of bacaba pulp powder in spouted bed, using maltodextrin carrier, and high density polyethylene (HDPE) particles as inert material. An experimental design of Box and Behnken was performed to analyze the statistical influence of drying air temperature (55, 65 and 75°C), maltodextrin concentration (0.15, 0.20, 0.25 gmaltodextrin/gsuspension) and dry air velocity (1.2, 1.25, 1.3 × ) in the yield responses of poder , final moisture contente , retention of anthocyanins   and retention of phenolics . The yield of the powder collected in the drying process varied from 25.67% to 56.41%, and the moisture content of the powder was 5.68% to 10.2%. Regarding the retention of anthocyanins and phenolics, the values ranged from 16.98% to 91.31% and 59.74%  to 95.38%, respectively. The temperature was the input variable that most influenced the yield of the collected dust, final humidity and anthocyanin retention, whereas for the retention of total phenolics, the maltodextrin concentration was the only variable with statistical significance within the experimental domain studied. An excellent drying condition was found by the desirability function, and the powders obtained in this condition showed porous characteristics, soluble, high flowability and low moisture. The bacaba powder presented nutritional modifications, however it can be considered a product of good quality, whose future application may be interesting for functional products.

  • THIELLE NAYARA VIEIRA DE SOUZA
  • SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF ACTIVATED CHARCOALS PRODUCED FROM AGROINDUSTRIAL WASTE FOR THE ADSORTION OF BASIC COLORS
  • Data: 29/08/2017
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  • Activated carbon is an adsorbent material used in the treatment of liquid and gaseous effluents, purification, discoloration, among others. These adsorbents can be produced from different carbonaceous materials, such as agricultural and forest residues. In this study we investigated the influence of the textural and chemical properties of the adsorbents and the molecular descriptors of the dye structures obtained by molecular modeling. It was studied the removal of four basic textile dyes by six activated charcoal samples. The textile dyes used were basic blue 26 (blue victory), basic yellow 2 (auramine), basic red 1 (rhodamine 6G) and basic green 1 (bright green). Activated carbons (ACs) were produced from açaí pits (Euterpe oleracea) and Brazil nuts (Bertholletia excelsa H.B.K.), named as RCA and RCCB. The ACs were produced by three processes: carbonization and thermal activation, carbonization at 400 ° C / 3 h and activation at 800 ° C / 1 h, samples (CAT_RCA and CAT_RCCB); oxidation with 6M HNO3, samples (CAHNO3_RCA and CAHNO3_RCCB) and chemical activation using H3PO4 at 450 ° C / 2h, samples (CAH3PO4_RCA and CAH3PO4_RCCB). The physico-chemical and textural properties of CAs were determined according to standardized methodologies such as moisture and ash content, XRD, ATG and ATD, FTIR, surface functional groups (acid and basic) by titration of Bohem, pHPCZ, MEV, SBET, gas pycnometry and porosimetry by mercury intrusion. The reactivities of the molecular structures of the basic dyes were investigated using HOMO, LUMO, gap energy, electronic chemical potential, global chemical hardness and overall electrophilicity index calculated by the DFT method, functional B3LYP and the base 6-31G *.The samples had low levels of ash and humidity and non - crystalline structures. The ATG and ATD curves showed endothermic peaks corresponding to water elimination and elimination of volatile substances. From the FTIR spectrograms, Boehm and pHPCZ titration results, the acid and basic groups (carboxylic, phenolic, lactone and pironas) present on the surface of the CAs were identified and quantified.According to the SEM the CAs presented rough texture and a large number of pores of different sizes and shapes. The samples CAH3PO4_RCA and CAH3PO4_RCCB presented the highest values of specific area being 990,811 m2 / g and 1651,311 m2 / g, respectively, and micropore volume 71, 69% and 91.31%, respectively. Considering the results of the studies of molecular quantum descriptors of the synthetic dyes investigated, the molecules of VDB1 and AZB26 are strong electrófilos of low hardness, being more reactive than the dyes AMB2 and VMB1. Results of the adsorption experiments showed that the produced CAs presented two types of adsorption, electrostatic interaction and π-π binding. The CAs produced by chemical activation were the most efficient for the removal of all the dyes tested, the removal percentages reached a maximum value of 99%. CA shell precursor of Brazil nuts showed textural characteristics, specific surface area and pore structure than the values obtained from the precursor acai lumps

  • JOAO PAULO SILVA E SILVA
  • DETERMINAÇÃO DE DADOS DE EQUILÍBRIO LÍQUIDO – LÍQUIDO E MODELAGEM TERMODINÂMICA DE SISTEMAS CONTENDO ÁGUA + LÍQUIDO IÔNICO PRÓTICO + ÁLCOOL A DIFERENTES TEMPERATURAS

  • Data: 24/03/2017
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  • Ionic liquids in recent years have aroused strong interest in the scientific community, because it is a liquid salt at room temperature and has excellent physicochemical properties (low vapor pressure, thermal stability and etc.). The objective of this work was to synthesize a new class of protic ionic liquids and to study the phase equilibrium of water + protic ionic liquids [2-HEA][Pr], [2-HEA][Bu] and [2-HEA][Pe] + alcohols (1-pentanol and 1-hexanol) at temperatures of 293.15; 313.15 and 333.15 K, and under these conditions, to use the thermodynamic models NRTL and UNIQUAC to describe the behavior of the systems. The protic ionic liquids were synthesized from the acid-base neutralization reaction and RMN analyzes were used to prove the formation of these compounds. The liquid-liquid equilibrium data of the ternary systems were determined by obtaining the solubility curve by the cloud point method, the mooring lines were quantified by the gravimetric method of Merchuk et al. and the reliability of the data were verified using the empirical correlation of Othmer-Tobias. With respect to liquid-liquid equilibrium data, a decrease in solubility curves was observed as the temperature increased for all systems. The same behavior was observed in relation to the increase of the carbonic chain of the ionic liquids. The mooring lines presented a steep slope, but the temperature used in each system did not change the distribution of the components in the system, showing that all ionic liquids had preference for the aqueous phase of the systems, even though it had a slight alcohol selectivity. The quality of the experimental data was tested using the Othmer-Tobias test empirical correlation and it was observed that the experimental equilibrium data presented R2 values close to unity for all systems, indicating a certain degree of reliability of the experimental data. All the experimental data were correlated by the NRTL and UNIQUAC models, presenting excellent prediction results of the systems studied, and the NRTL model represented the best experimental data.

  • ROSSIMAR DOS SANTOS GOMES
  • DETERMINAÇÃO DE PROPRIEDADES TERMOFÍSICAS E ESTUDO DO EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO DE SISTEMAS ENVOLVENDO LÍQUIDOS IÔNICOS PRÓTICOS.

  • Data: 24/03/2017
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  • This work consisted of the synthesis of protic ionic liquids (Ethyl 2-hydroxyethylammonium propionate [E2HEAP][PR], Diethylammonium propionate, [DEA][PR] and Butylammonium propionate, [BA][PR] and determination of density and viscosity of protic ionic liquids [DEA] [PR] and [BA] [PR] pure and the binary systems formed by these ionic liquids + water at different temperatures and atmospheric pressure. The density data were determined using a digital densimeter and viscosity by the viscometer, both of Anton Paar, the experimental results were used to obtain excess molar volume ( ), apparent molar volume ( ), viscosity deviation (∆η) and excess Gibbs free energy (∆GE), being the results correlated with the Redlich-Kister or Redlich-Meyer equation. The results were compared and discussed based on the molecular interactions between the studied componentes. It was also made the study of liquid-liquid equilibrium data (LLE) for systems, involving 1-butanol + water + protic ionic liquids: [E2HEA][PR] or [DEA][PR] or [BA][PR] K and atmospheric pressure, being the systems quantified by the gravimetric method. The quality of the equilibrium data was verified by the semi-empirical methods of Othmer-Tobias and Hand. From the obtained equilibrium data, the values of the distribution coefficient found indicated the hydrophilic behavior of the LIs studied. Data liquid–liquid equilibrium was correlated by the NRTL and UNIQUAC thermodynamic models, which was observed that the NRTL model correlated in a more satisfactory way the results presenting global deviation of 1,56% for NRTL and 1,78% for UNIQUAC.

  • FÁBIO BRUNO SILVA DE SOUZA
  • COMPOSITIONAL STUDY OF THE ALDEHYDE DEHYDROGENASE PROTEIN OF BIXA ORELLANA (URUCUM) AND OF THE LIGANTS BIXINAL AND NORBIXINE ALDEÍDE UNDER THE INFLUENCE OF THE NAD COFATOR

  • Data: 17/03/2017
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  • The main purpose of this research was to study the aldehyde dehydrogenase (BoALDH) enzyme present in the annatto seed (Bixa orellana), it’s an orange-red pigment responsible for the production of norbixin carboxylic acid, from the enzymatic conversion of bixin aldehyde. The pigment has various applications such as dye, antioxidant and cosmetology. The BoALDH doesn’t have the crystallographic structure deposited in the Protein Data Bank (PDB) yet. Therefore, the 3D structure of the enzyme was predicted by the homology modeling technique, using a Zea mays vegetable homologue mold deposited in the PDB on code 4i8p. The three-dimensional model was generated by the HHalign-kbest procedure. With respect to the mold, the modeled protein showed a preserved active site. The protein molecular dynamic simulation was accomplished, using the molecular mechanic method to determine the conformation of the larger enzyme stability. After the dynamic, the molecular docking of the NAD cofactor and aldehyde ligands of bixin and norbixin was performed. The results obtained to the potential energy of the ligands in the site passed the statistical test by analysis of variance (ANOVA) and they showed that these values indicate larger stability of the reagent in the catalytic domain with respect to the product, which indicates that upon entering the active site the aldehyde is converted to carboxylic acid and expelled after the reaction, in accordance with the literature to the superfamily of the ALDH10 enzymes. In addition, the cofactor performs a decisive influence on the ligands behavior in the catalytic domain, directly influencing  the receptor-ligand docking energy.

  • MARCIAL ANTONIO FUENTES ESTRADA
  • DECOMPOSIÇÃO CATALÍTICA DO GLICEROL EM FASE VAPOR USANDO PEROVSKITAS CeCuxNi1-xO3 (x=0;0.25) COMO PRECURSOR CATALÍTICO.

  • Data: 09/03/2017
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  • The utilization of the fuels fossils like main source of energy has carried to the generation of countless environmental and economic problems, creating the need of diversification of the energetic matrix. In Brazil, country with vast territorial extension and agroindustry very established stands out the production of biofuels, such as: ethanol and biodiesel. Particularly, the production of biodiesel with the increasing governmental incentives exponentially has its production increased to each year placing Brazil in prominence in the worldwide scene of biofuels. In the process of transesterification of vegetal oils with a primary alcohol, beyond biodiesel, the rude glycerin in a ratio of 10% is generated 11% in volume. The bio refining of the deriving glycerin of the manufacture of biodiesel, becomes the production of biodiesel economically more viable, leading to the formation of products with raised aggregate values. For this reason, the present work has as main objective the valuation of the chain of production of biodiesel for the transformation of glycerol to the products of bigger value added through reaction catalytic decomposition of glycerol using perovskitas of the CeNi1-xCuxO3 type (x=0 and 0,25) as you will catalyze. The gotten results had shown that the use of high temperature (500 °C) favors the gas production of synthesis with approach relation H2/CO of 1, this occur for the strong craqueamento of the molecule of glycerol, At 410 ° C and inert reaction atmosphere, hydroxyacetone (acetol) was the major product exhibiting selectivity in the range of 22-28% depending on the catalyst used. The effect of the addition of hydrogen on the reaction load was investigated and its insertion promoted the hydrogenation of the hydroxyacetone, leading to an increase in selectivity for 1,2-propanediol whose selectivity varied in the range of 4-9% depending on the catalyst.

  • CINTYA CORDOVIL RODRIGUES
  • STUDY OF EXTRACTION METHODS, QUANTIFICATION OF TOTAL POLYPHENOLS, ANTIOXIDANTE AND ANTIMICROBIAL ACTIVIES EVOLUATION OF STEM BARK OF CROTON PALANOSTIGMA KLOTZSCH.

  • Data: 22/02/2017
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  • The Croton palanostigma is popularly known as "dragon blood" and used in folk medicine for the treatment of inflammatory diseases and wound healing. This paper proposes a study between the methodologies of conventional mining and extraction in supercritical carbon dioxide of stem bark of C. palanostigma, aiming to evaluate the extracts obtained income, the amount of total polyphenols, activities, antioxidant and anti-microbial. For the extraction process was conventional used jacketed extractor glass, in addition to a factorial design experiment of three factors and three levels of type Box-Behnken, with the objective of determining which variables (temperature, the extraction time and the relationship between mass/solvent) could influence the process, extraction for quantification of total polyphenols was used the method of Folin-Ciocalteau, with some changes and using the chart acid as a standard of reference, to analyze the antioxidant activity, we used the method of IC50, which measures the concentration needed to reach 50%of decrease in absorbance of DPPH radical and to the analysis antibiological was used the method of microdilution, whose goal was the determination of the minimum inhibitory concentration (CIM) Of all the tests ahead of the bacterial and fungal studied. The extraction methods used were efficient to obtain the extracts, with some qualitative differences, such as for example: color, viscosity and flavor. Quantitatively, the technique of conventional extraction presented a higher yield in their tests, however the same demanded much more time to process and greater amount of material used, both as botanist of solvent, in addition to all the variables assessed in this study were considered significant for the process, while the extraction supercritical the time used was significantly lower, as well as a lesser amount of botanical material and the co-solvent used (ethyl alcohol). For the quantification of total polyphenols found that the conventional extraction test 9 (T=45ºC; t=30 min; g/mL=1:2) was less efficient than those obtained by extracting supercritical (Test 1; T=40ºC; P=100 bar and Test 3; T=60ºC; P=300 bar) and having significant variables for the analysis time and relationship between mass and solvent. For antioxidant activity the best result was to extract conventional (IC50=30.71%) in relation to the test 3 (T=60ºC; P=300 bar) to extract supercritical (IC50=52.36) and having the variables, time and temperature its favorable conditions for the process. To analyze microbial all extracts obtained with the conventional extraction showed, in at least one of their concentrations, inhibitory activity against at least one of the pathogenic strains used in the test. For the samples obtained from the extraction in supercritical carbon dioxide to test 2 (T:60 ºC; P:200bar) showed no inhibitory activity against any bacterial strain used in the test, strain, bacterial Enterobacter did not suffer disqualification for none of the samples of supercritical carbon dioxide at a temperature of 60°C and E. coli also did not inhibit forward samples of extraction supercritical except test 1(T=40ºC; P=100 bar).

  • WILLIAM SATOSHI UNO
  • Estudo do Processo de Extração e Avaliação Microbiológica de Croton matourensis Aubl.

  • Orientador : DAVI DO SOCORRO BARROS BRASIL
  • Data: 15/02/2017
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  • Croton matourensis Aubl. is a species of the genus Croton in which a diterpene called maravúico was extracted and isolated, and preliminary studies indicate the need to carry out chemical studies and microbiological tests to better elucidate the substances contained in this plant. Therefore, this work focused on the characterization of the botanical material, the study of the extraction process and microbiological tests to ratify possible medicinal uses made by the population. In the characterization of the material was carried out a test to determine the final moisture of the material and granulometry of the same. Scientific literature has reported that in the stem bark of Croton Matourensis Aubl. contains the wonder-rich component for which it associates possible therapeutic actions. To ratify this information, a preliminary extraction with the leaves, stem bark and leaves of C. matourensis and, later, 1H NMR spectra were carried out. After confirming the part of the plant that would be used in this study, the extraction process was performed using three methodologies that were maceration, extraction with reactor jacketed through a Rotational Central Compound Planning (PCCR) and supercritical extraction. For the PCCR runs, four input variables were defined: temperature, time, extractive solution concentration and botanical material versus extractive solution. In super-critical extraction, a solvent system was used that was ethanol and carbon dioxide (CO2). In the evaluation of the efficiency of the extraction the yield and the amount of fumaric acid were analyzed. It was verified that only the yield variable presented statistical significance, where the time (t) and temperature (T) variables acted synergistically to obtain the answer; And the variable concentration of fumaric acid did not present statistical significance. According to the results of Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC), it was observed that the extract obtained from the bark of the stem shows positive microbiological activity against Escherichia coli andSalmonella ssp., But this action is bacteriostatic. The yield results of the extractions through supercritical methodology, PCCR and maceration showed that, in the experimental area stipulated in this study, the last presented better yield results in comparison to the other methodologies used.

2016
Descrição
  • DANILO DOS SANTOS COELHO
  • SYNTHESIS OF SODALITE FOR ADSORPTION USING AS A HEAT SOURCE THE VARIATION OF REAGENT DISSOLUTION  ENTHALPY.

  • Data: 29/12/2016
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  • Zeolites are ceramic materials formed by four oxygen atoms enclosing a cation, rearranged in interconnected tetrahedra and presenting channels and "cages" as a framework of open cavities, normally occupied by water molecules and extra-structural cations capable of ion exchange. The objective of this work was to synthesize sodalite zeolite from filler kaolin (CE) with the use of heating mantle and / or heat dissolution of sodium hydroxide and sodium silicate, as well as to evaluate the energy cost of zeolite synthesis Only with heat of dissolution and thus to elaborate through the material synthesized pellets of varied composition of sodalite, and other materials like treated clay, charcoal and hair in order to study the effect on the efficiency in the adsorption of water vapor and copper ion . The zeolite used for the conformation of the pellets was synthesized using calcined filler kaolin at 600 ° C, sodium hydroxide and silicate and distilled water. The zeolitic products as well as the starting materials were characterized by X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Thermal Analysis (DSC, DTG, TG). From the reaction conditions studied it was possible to obtain zeolitic material in the short time 3, 6, 9, 12, 15 min using dissolution heat and 30 and 60 min using dissolution heat and heating mantle. Through the zeolitic material obtained, as well as its pellets, water vapor adsorption tests were carried out in systems with and without moisture control, as well as copper ion adsorption in which the final concentration was measured in Uv-1800 model spectrophotometer. The results showed that the adsorption of water vapor with and without moisture control applying pulverized sodalite and pellets had statistically similar values. The adsorption of the copper ion had a good efficiency when compared to other studies available in the literature.

  • ALICE DOS PRAZERES PINHEIRO
  • SYNTHESIS OF ZEOLITIC MATERIAL FROM KAOLIN BENEFICIATION RESIDUE AIMING THE PRODUCTION OF ADSORBENT.

  • Data: 28/12/2016
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  • The X-ray diffraction analysis of the first synthesis characterized the material as a mixture of zeolite, sodalite and faujasite phases. Zeolite A and sodalite were also obtained for the 8th synthesis (external heating) and zeolite A for the best synthesis without external heating (12th). Through the adsorption results applying the products with and without external heating, the same potentiality was observed regarding the adsorption of the ammonium ion. Scanning electron microscopy (SEM) of hard kaolin did not show a hexagonal profile, typical of kaolin with structural disorder. The SEM of the best zeolitic products with and without heating, presented in a little evident way the cubic morphology of the zeolite A and a crystallization of crystals. The use of the zeolite product of the 1st synthesis (sodalite and faujasite) in both powder and pellet form showed the same adsorption capacity of water vapor, with and without moisture control, according to the statistical tests. The results obtained in the adsorption applying the products of the 8th and 12th synthesis, in the form of powder and in pellet, demonstrated capacity of adsorption of ammonium ion. As already expected, the material in powder form showed a more significant efficiency in relation to the pelletized product.

  • BRUNO MARQUES VIEGAS
  • Influence of calcination temperature in the reduction of the hematite and the liberation of titanium in the red mud (residue of the bayer process).

  • Data: 26/12/2016
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  • In this work a technological route was proposed aiming at the reduction of hematite to magnetite and the release of titanium present in red mud from Hydro Alunorte. The fluorescence and x ray diffraction analysis showed that the red mud presents in their composition approximately 5% of titanium oxide as anatase and 28% of iron oxide in the forms of hematite and goethite. Therefore, the proposed route will enable the obtainment of a material with magnetic characteristics which can be used as source of titanium after extraction of iron compounds in magnetic form. So, the reduction of the hematite to the magnetite was carried out by thermal treatment in a reducing atmosphere. To accomplish this, mixtures were made in different concentrations of red mud and charcoal. These mixtures were calcined at temperatures of 500, 600 and 1000 ° C for two hours. Then, X ray diffraction analysis were performed, which showed that the hematite was reduced to magnetite in all experimental conditions and, for the mixtures calcined at 1000 ° C, besides the formation of the magnetite, there was also the formation of maghemite. Through analysis of Raman spectroscopy and scanning electron microscopy, it was verified that for calcination temperatures of 500 to 600 ° C titanium remained in the free form of anatase, but for the calcination carried out at 1000 ° C this passed to the combined form with iron (ilmenite). The technological route allowed the formation of magnetite from the red mud, which can be extracted with the use of a magnetic separator.

  • MARCIO DE ANDRADE CORDEIRO
  • ESTUDO DA HIDRÓLISE ENZIMÁTICA DO CAROÇO DE AÇAÍ (Euterpe oleraceae Mart) PARA A PRODUÇÃO DE ETANOL.

  • Data: 31/08/2016
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  • The use of Acai seed (Euterpe oleracea Mart), for energy purposes has been little studied, therefore we sought in this work to study the production of second generation ethanol from enzymatic hydrolysis of core açai in natura and treated with solvent two temperature conditions (60 to 70 °C). The enzyme β-glucosidase used in this study as technical specifications (Table 5). The Açai core samples, passed through washing, drying at ambient temperature, in an oven with air circulation at 105 ± 5 °C until constant weight, grinding and solvent treatment. The moisture content and the yield on a wet basis of acai core "in natura" was 39.59 and 60.41%. Morphological analysis by scanning electron microscopy (SEM), allowed to analyze the structure and the presence of chemical elements (C, O, Si and Al) in the core and fiber. The -ethanoic acid extract of acai seed showed satisfactory capacity (82%) to scavenge free radicals (antioxidant activity), against free radical DPPH. As a result of the enzymatic hydrolysis process, the core acai without treatment (CANT60) proved to be a promising lignocellulosic biomass to obtain second generation ethanol, it contains a high cellulose content (40.29%), besides presenting good income in the release of glucose (13.687 g L-1) after enzymatic hydrolysis. The average ash content for CANT and CAT were 0.15 and 0.13%. Treatment with acai core of the solvent in the conversion of cellulose into glucose, the yield was below 25%, in both temperature conditions (60 to 70 °C), it was not able to disrupt the plant wall biomass in particular cellulose, hemicellulose and lignin, making fermentable sugars available on the enzymatic hydrolysis process, because of possible inhibitors generated during the treatment. By analyzing the experimental data, we can say that the best condition of enzymatic hydrolysis of acai core was CANT60 and glucose obtained by enzymatic hydrolysis of acai seed was well assimilated by the yeast Saccharomyces cerevisiae for ethanol production.

  • ORILDO RIBEIRO DOS SANTOS
  • THERMAL TREATMENT OF DENDÊ PIE (Elaeis guineensis, Jacq) FOR BIOFUEL PRODUCTION

  • Data: 30/08/2016
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  • Encouraged by the prospect of using Palm oil as raw material for biodiesel production,
    the productive chain of the palm oil has been expanding quickly in the northern region
    of Brazil, leading to a large production of solid and liquid waste, that they need a
    suitable destination, so don't come harm the environment. The use of this material as
    raw material for biofuel production via thermal processing is one of the viable
    alternatives to reduce the environmental impact and enhance the productive chain of
    the oil palm. Among these is the solid waste of oil palm mesocarp pie (TMD) which
    represents about 25% of the mass of the fruit. In this sense was made an evaluation
    of thermochemical transformations of the TMD at temperatures of 150 ºC Cabinet, 250
    ºC, 350 ºC, 450 ºC and 550º C. For it was made initially raw material characterisation
    through immediate analysis, Composition, heat capacity and Power Analysis
    Lignocellulosic Thermogravimetric (ATG). The experiments for determination of
    thermochemical transformations were carried out in a batch equipment containing a
    cylindrical stainless steel reactor with volumetric capacity of 440 cm ³, heated with
    electrical resistance of 1.5 kW and having the temperature measured and controlled
    by sensor type K, and gas output to a condensing system, consisting of stainless steel
    pipe with diameter of 2.5 cm and 15 cm length , mounted in series, where the
    separation of the liquid fraction (condensable gases) and soda (incondensable). The
    results showed that the TMD is a lignocellulosic material with 45% 21% 34% of
    hemicellulose and lignin, and power heat capacity of 22.5 MJ/kg. Thermal processing
    noted that solid products yield decreases while the production of liquids and gases
    increases with increasing temperature. The liquid formed showed a similarity in
    composition for the various processing temperatures, but the solid products have had
    a significant increase in the fixed carbon content. Solid products the highest rate of
    degradation of hemicellulose and cellulose in temperatures up to 250° C, with a
    prevalence of lignin in the products obtained at temperatures above.


  • CAIO CAMPOS FERREIRA
  • ESTUDO SISTEMÁTICO DO PROCESSO DE OBTENÇÃO E DESACIDIFICAÇÃO DAS FRAÇÕES DE GASOLINA VERDE, QUEROSENE VERDE, E DIESEL VERDE VIA DESTILAÇÃO FRACIONADA.

  • Data: 13/08/2016
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  • This study aimed to investigate the fractionation and deacidification of organic liquid product (PLO) as the distilled fractions in Bench Scale and Pilot Unit; moreover, in the bench scale we studied the effect distillation with or without reflux, and vary the size of the Vigreux type column, which was ten (10), thity (30) and fifty (50) centimeters. First, for the production of PLO was performed cracking catalyst term in Pilot Unit, for it, was used as raw material oil palm (Elais guineensis Jacq) and Na2CO3 catalyst, of which percentage varied at 5, 10 and 15%. Then, the PLO was fractionated into bench and pilot scale, in the cutting bands established by Thomas et al. Distilled fractions and the PLO’s were submitted to physical and chemical analysis, FT-IR, NMR and GC-MS. In a general way, those from experiments the catalytic cracking term with 15% Na2CO3 showed the best results in both operating parameters and the qualities of physical-chemical analysis and composition, whose incomes range 62.6% to 80,9mm.) and 71.7% to 89.4% (wt.) for distillations bench with and without reflux, respectively. It can be said that the reflux in the fractional distillation bench was essential to a better refining fractions, given that most of the physico-chemical analysis is within the limits of the ANP specifications, as the density and viscosity. The variation of the size of the Vigreux column in bench scale with / without reflux, macro point of view, does not change or improves the refining of distilled fractions, that is, its variation does not represent significant changes in effective production / quality of distilled fractions. For the distillation experiments in pilot scale, acidity values of green gasoline, kerosene green, green diesel obtained the best results which were 0.33, 0.42, and 0.34 mg KOH / g, respectively. Moreover, distillation in the Pilot Unit obtained excellent results, as the analysis of FT-IR and GC-MS showed the presence of paraffinic, naphthenic and olefinic hydrocarbons; with hydrocarbon percentages of 83.95%, 93.63% and 100% to green gasoline, green kerosene and green diesel, respectively, which confirms that the refining through distillation operation satisfactorily contributes to the separation and purity of the organic liquid product.

  • ALINE LOBATO GONÇALVES
  • MODELAGEM E SIMULAÇÃO DA PURIFICAÇÃO DO BIODIESEL DE ÓLEO DE PALMA COM DIÓXIDO DE CARBONO SUPERCRÍTICO.

  • Data: 11/07/2016
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  • Biodiesel has attracted growing attention worldwide in recent years. The production of biodiesel from biomass involves separation and purification steps. The method generally used, the aqueous washing, has major disadvantages such as the generation of wastewater and forming emulsions. The objective of present work is to investigate the biodiesel purification using carbon dioxide, which in supercritical conditions has properties capable of separating glycerol phase of esterified phase (biodiesel), providing higher quality products and less waste. In this study, two simulations were used for analysis and investigation of purification of crude palm oil biodiesel. Both configurations conventionally designed the project process via ethylic route by basic catalysis to the reaction step. The "case 1" used a fractional distillation column for separating excess ethanol and a liquid-liquid column extraction using water as solvent for the separation of glycerol. The "case 2" applied a fractionating column in countercurrent, used for the glycerol separation step, carbon dioxide as supercritical solvent and for separating excess of ethanol, a flash vessel in the final purification of biodiesel. The simulator employed was Aspen HYSYS V8.4 that used binary parameters, adjusted with the equations of state of Soave-Redlich-Kwong (SRK) and Redlich-Kwong-Aspen (RK-ASPEN) to study systems, performed the simulations appropriately. The supercritical CO2 proved to be efficient in the separation of glycerol, given that biodiesel produced with this purification technology met the ANP main standards rules.


  • RAFAEL FARIAS RABELO
  • PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO TERMOQUÍMICA DOS CACHOS SEM FRUTOS DE DENDÊ (Elaeis guineensis, Jacq.).

  • Data: 12/05/2016
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  • O processamento térmico de biomassa é uma operação importante para agregar valor aos resíduos gerados pelas indústrias de dendê. O objetivo deste trabalho foi acompanhar a influência da temperatura (400, 500, 600 e 700°C) e do tamanho das partículas no processamento térmico de cachos sem frutos (CSF) de palma. Utilizou-se um equipamento para processamento térmico contendo um reator de 4,4x10-4 m3, com possibilidade de recuperação de produtos sólidos e líquidos. As matérias primas utilizadas eram constituídas de frações do CSF com granulometrias variadas (amostra inteira (sem peneiramento), fração grossa (retida em peneira de 28 mesh), fração média (retida em peneira de 60 mesh) e fração fina (retida no fundo da peneira)), que foram devidamente caracterizadas através de análise imediata, composição lignocelulosica, termogravimetrica e poder calorifico superior. Nos produtos sólidos foi feita a análise imediata e poder calorifico superior e nos produtos líquidos foram realizadas as medidas de poder calorifico superior, densidade, viscosidade cinemática e pH. O rendimento máximo de sólido ocorreu a 400ºC, o de produto gasoso a 700oC e o de líquido apresentou valores equivalentes nas temperaturas de 400, 500 e 600°C. As matérias-primas utilizadas apresentaram em sua composição lignocelulósica valores que variaram de 45 a 53% de celulose, 17 a 23% de hemicelulose e 30 a 40% de lignina. A análise termogravimétrica mostrou maiores porcentagens de degradação na temperatura de 300°C, indicando maior perda de massa relativa à celulose. Produto sólido apresentou maiores teores de carbono fixo e menores teores de voláteis a 600 e 700°C, apresentou também ganhos significativos quanto ao poder calorifico, de 40,57 a 55,04% para amostra inteira, de 56,74 a 70,12% para fração grossa, de 44,22 a 54,25% para fração média e de 32,77 a 45,52% para fração fina. Produto líquido também apresentou ganhos significativos quanto ao poder calorifico, de 56,48 a 68,59% para amostra inteira, de 71,69 a 85,00% para fração grossa, de 54,76 a 66,28% para fração média e de 46,42 a 63,31% para fração fina. Valores de densidade, viscosidade cinemática e pH diminuíram com a redução granulométrica de CSF.

  • LUANA CARDOSO GRANGEIRO
  • AVALIAÇÃO DO POTENCIAL BIOTECNOLÓGICO PARA O TRATAMENTO DE UM MINÉRIO DE OURO DE UMA MINA DO ESTADO DO AMAPÁ.

  • Data: 08/04/2016
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  • A bioxidação é um dos pré-tratamentos utilizados antes da cianetação convencional para promover a solubilização de metais como cobre, ferro através da ação oxidante de micro-organismos nos sulfetos metálicos. Esta técnica consolidada é utilizada antes do processo de cianetação para reduzir o consumo de cianeto livre e tornar o ouro acessível aos processos posteriores de recuperação, elevando significativamente a extração deste metal. Desta forma, o presente trabalho consiste em estudar a melhor rota biotecnológica para o pré-tratamento de um minério aurífero e o efeito destes tratamento na avaliação do consumo de cianeto durante a cianetação . Para este fim, testes de bioxidação foram conduzidos em escala de laboratório utilizando um  minério aurífero (90g/ton Au) proveniente de uma mina situada no Estado do Amapá, Brasil. As culturas bacterianas utilizadas nos testes biológicos de 20 dias foram Acidithiobacillus ferrooxidans, linhagem LR e Acidithiobacillus thiooxidans, linhagem FG01. Os produtos do processo de bioxidação foram submetidos a ensaios de cianetação para testes de avaliação de consumo de cianeto e recuperação de ouro. Os estudos experimentais realizados mostraram que após 24h de cianetação da amostra mineral sem tratamento a recuperação de ouro foi de 93% (32 mg/L) com o consumo de NaCN de 2,86 kg.t-1, enquanto a melhor extração entre as amostras bioxidadas foi a do biorreator R2 de condição oxidante com 87% (30 mg/L) de ouro, e com consumo de 2,64 kg.t-1 de NaCN. Os resultados obtidos mostram a viabilidade da técnica de bioxidação antes da cianetação para a redução no consumo de cianeto.

  • LUIZ FELIPE SILVA PEREIRA
  • ESTUDO DA RECICLAGEM DE CINZA VOLANTE PARA PRODUÇÃO DE AGREGADO SINTÉTICO UTILIZANDO REATOR DE LEITO FIXO.

  • Data: 16/02/2016
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  • A utilização de resíduos industriais a exemplo de cinza volante para reciclagem e reaproveitamento, tem sido intensificada nos últimos anos muito por suas características físico-químicas que podem resultar, após processamento, em um material com boa resistência mecânica podendo ser destinado a aplicação em diversas áreas como a construção civil. Este trabalho objetiva a obtenção de agregados sintéticos, após processo de sinterização em reator de leito fixo. Para a produção dos agregados confeccionaram-se pelotas em betoneira a partir de uma mistura de cinza volante, argila e carvão vegetal. Após o processo de sinterização foram medidas as propriedades cerâmicas do material tais quais: porosidade, densidade e absorção de água. Para a caracterização de fases e estruturas mineralógicas do material sinterizado, utilizou-se as técnicas de difração de raios-X e Microscopia eletrônica de varredura. Desta forma a contribuição desse trabalho está direcionada a redução de impactos ambientais, em razão da possibilidade que o material produzido tem em substituir agregados naturais.

     

  • ADRIANO GOMES PAIXÃO DA SILVA
  • ANÁLISE EXPERIMENTAL DA SECAGEM DO CORANTE HIDROSSOLÚVEL DE URUCUM (Bixa orellana L.) EM DE LEITO DE JORRO.

  • Data: 15/02/2016
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  • O corante hidrossolúveldo urucum sal de norbixina é usado na indústria de fármacos, cosméticos e principalmente no setor industrial de alimentos em aplicações na panificação, embutidos, iogurtes, confeitos, massas alimentícias, queijos, biscoitos recheados, sucos concentrados e outros. A baixa toxicidade e a sua capacidade de coloração fazem deste um corante natural muito atrativo e conveniente, em substituição a muitos corantes sintéticos. Essas características estimulam buscar formas de viabilizar a utilização dos corantes naturais na indústria de diversos segmentos, além de fomentar pesquisas acerca de sua obtenção de modo que se tenha um produto com as características e qualidades desejadas. Neste trabalho realiza-se a análise experimental da secagem do corante hidrossolúvel de urucum (bixa orellana) em de leito de jorro, utilizando a fécula de mandioca como agente carreador e partículas de poliestileno de baixa densidade (PEBD) como material inerte. A extração do corante foi realizada por imersão e agitação das sementes de urucum em solução hidróxido de potássio a 5%.São avaliadas estatisticamente a influência das variáveis de entrada do processo de secagemtemperatura (70,80 e 90 °C) , pressão de atomização (10, 15 e 20 Psi) e vazão de atomização da suspensão (10, 7 e 8,5 mL/min) nas respostas:rendimento de coleta do pó (η), teor de umidade (U) e teor de sal de norbixina do corante empó (S), utilizando o aplicativo Statistica®7.0. A estimativa da condição ótima de secagem dentro do domínio experimental analisado é determinada em função das variáveis de entrada aplicando o conceito de desejabilidade global. A partirdas condições estabelecidas neste trabalho, alcançou-se um valor ótimo da Função de Desejabilidade considerado como muito bome que correspondeà temperatura do ar de secagem de 82,6°C, pressão de atomizaçãode 13,7 Psi e a vazão da suspensão corante de 10mL/min, gerando valores satisfatórios para as variáveis de resposta correspondentes a 71,69% de rendimento, 0,06161 g H2O/g sólidos secos de umidade  e 2,3605% de teor de sal do norbixina do corante em pó.

     

  • JULIO CÉSAR NUNES AIRES
  • DINÂMICA MOLECULAR DE ARMAZENAMENTO DE H2 EM NANOTUBOS DE CARBONO SOB AÇÃO DE UM CAMPO ELÉTRICO EXTERNO.

  • Data: 27/01/2016
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  • Foram analisadas várias propriedades termodinâmicas através de sistemas de simulações computacionais, onde se utilizou um nanotubo de carbono uma molécula de gás (H2), a temperatura inicial muito baixa, da ordem de 10-3K. Esta molécula de H2 foi escolhida devido à suas propriedades serem de grande aplicação, em diferentes ramos de estudo, das ciências físicas, químicas e biológicas. A molécula de H2 foi relaxada individualmente fora e dentro do nanotubo durante as simulações. Cada sistema foi submetido à influência de um campo elétrico uniforme paralelo ao nanotubo de carbono e o efeito térmico sobre a temperatura inicial nas simulações gerando o efeito evanescente. Devido ao campo elétrico, a molécula em baixa temperatura gira em órbita sobre o nanotubo de carbono enquanto se uamenta o valor do campo elétrico permitiu a variação do raio da órbita dos átomos. As quantidades calculadas foram as seguintes: a energia cinética, a energia potencial, a energia total, a variação da temperatura in situ, a entropia molar e o raio médio da órbita de átomos. Os dados sugerem apenas a ação do campo elétrico é suficiente para gerar o potencial atrativo evanescente e este sistema pode ser usado como um sensor selecionador de átomos.

     

2015
Descrição
  • IZABELA DE NAZARÉ SOUZA DA FONSECA REIS
  • INFLUÊNCIA DA GRANULOMETRIA NAS PROPRIEDADES REOLÓGICAS DA POLPA DE BAUXITA PÓS BENEFICIAMENTO.

  • Data: 13/11/2015
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  • O conhecimento de fatores que influenciam a reologia de polpa de bauxita faz-se necessário e importante para o controle de qualidade do processo de escoamento via mineroduto. O presente trabalho avaliou a influência de diferentes frações granulométricas (-100#+150#; -150#+200#; -200#+270#; -270#+325# e -400#) na reologia da polpa de bauxita transportada através do mineroduto da Mineração Paragominas S/A (MPSA). Foram realizadas análises de caracterização mineralógica, através da Difratometria de Raios-X (DRX) das frações de bauxita obtidas por peneiramento a úmido, sendo observada mineralogia semelhante (gibbsita, caulinita, hematita, goethita e anatásio) entre as diferentes frações granulométricas, havendo um incremento na concentração das frações mais grossas para frações mais finas analisadas. O estudo dos parâmetros reológicos foi realizado no viscosímetro Haake VT 550, com sensor tipo cilindros coaxiais SV1, a temperatura de 30ºC. Polpas de bauxita, com teor de sólidos constante e igual a 50% foram preparadas, a fim de se garantir as especificações de transporte seguro e eficaz por mineroduto. Ensaios de curvas de viscosidade aparente versus concentração de aditivo foram realizados utilizando-se o poliacrilato de sódio em concentrações que variaram de 0 – 1% (m/m) com o intuito de se determinar a concentração ideal de aditivo necessária à estabilização das polpas formuladas. Determinadas as concentrações ótimas de poliacrilato de sódio, os ensaios de histerese foram realizados. Verificou-se que quanto menor o diâmetro médio das partículas, maior a quantidade de aditivo faz-se necessária à estabilização da polpa e que a adição de poliacrilato de sódio à fração mais fina de bauxita ocasionou floculação do sistema. De uma maneira geral, o comportamento reológico das polpas de bauxita aditivadas com as respectivas concentrações ótimas de poliacrilato de sódio mostrou-se não-Newtoniano e dependente do tempo, apresentando características de fluido reopético para as frações com granulometrias entre 127 e 48,5 μm e comportamento tixotrópico para fração fina de diâmetro médio menor que 37 μm. A polpa de bauxita de granulometria fina e sem a adição de poliacrilato de sódio apresentou comportamento reopético. Observou-se, para as polpas de bauxita dispersas, que a diminuição do tamanho médio das partículas influencia a magnitude da área de histerese formada, causando uma diminuição do caráter reopético. 

  • HELLEN CARVALHO BARROS
  • PROCESSO DE SECAGEM DE Morinda citrifolia L. EM SECADOR DE RADIAÇÃO COM LÂMPADAS REFLETORAS, UTILIZANDO PLANEJAMENTO COMPOSTO CENTRAL ROTACIONAL.

  • Data: 16/10/2015
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  • Morinda citrifolia Linn, conhecida popularmente como Noni, é uma planta da família Rubiaceae, usada por muitos séculos na medicina popular. A descoberta da planta se deu pelos ancestrais dos polinésios e tem sido largamente reportada por suas propriedades terapêuticas e nutricionais. Por esse motivo, resolveu-se realizar pesquisa com os frutos da espécie Morinda citrifolia L.,.Observar as propriedades do produto seco para o consumo na dieta alimentar, bem como, comprovar o potencial funcional pós-secagem. Neste trabalho foi realizado o estudo da secagem dos frutos de Noni, avaliação e quantificação dos compostos fenólicos e atividade antioxidante dos extratos obtidos. No processo de secagem, foi utilizado um secador com lâmpadas refletoras em escala laboratorial. Na análise do processo tomou-se por base o modelo estatístico, quantificando-se os efeitos das variáveis de entrada nas Respostas, por meio das análises de regressão através do planejamento composto central rotacional (PCCR) com duas variáveis de entrada, e cinco níveis. Empregando-se temperatura, e tamanho das polpas como variáveis de entrada e Teor de umidade final, capacidade antioxidante e teor de fenólicos totais como resposta.Observou-se que o aumento da temperatura de secagem, causou um decréscimo no teor de umidade final nos frutos de Morinda citrifolia L.A faixa de conteúdo de umidade final variou de 0,01 a 3,50 kg de água/kg de sólido seco e 1,32% a 38,8%, em base úmida. Os valores médios de compostos fenólicos totais variaram de 12,54 a 26,56 mgEAG/g,e capacidade Antioxidante foi de 23,12 a 77,86mg de Trolóx /g de amostra,dentro do domínio experimental. Somente variável de entrada isolada X1 (temperatura) na forma linear e quadrática, foi estatisticamente influente sobre a variável de resposta Xbs.

  • LUIZ EDUARDO CHAVES DE AZEVEDO
  • ADSORÇÃO DE CORANTES BÁSICOS EMPREGADOS NA INDÚSTRIA TÊXTIL POR ARGILA: CINÉTICA E PERFIL DE EQUÍLIBRIO.

  • Data: 14/10/2015
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  • Neste trabalho foi estudada a adsorção de corantes básicos têxteis por argila a partir de soluções aquosas, em sistema de batelada. A argila foi proveniente de Icoaraci, região metropolitana de Belém, Estado do Pará (Brasil) e foi utilizada sem tratamento (A-BRU) e tratada por decantação e sedimentação (A-TRA). Os corantes básicos estudados foram: Amarelo Básico 28, Azul Básico 26 (Azul Vitória), Amarelo Básico 02 (Auramina), Vermelho Básico 01 (Rodamina 6G) e Laranja Básico 02. As argilas foram caracterizadas por análises química (CTC e densidade de carga Q), físicas (análise granulométrica,  superficial - SBET e picnometria a gás), térmicas (ATG e ATD), mineralógica e morfológica (DRX, MEV/EDS e FTIR). Estudos de adsorção foram realizados para investigar a afinidade entre corantes e argilas (testes qualitativos), os efeitos da concentração inicial e pH das soluções de corantes. Os dados de cinética de adsorção foram analisados por modelos teóricos. Os dados de equilíbrio de adsorção foram correlacionados aos modelos de Langmuir e Freundlich. Parâmetros termodinâmicos foram calculados a partir dos dados de equilíbrio, em diferentes temperaturas. Na composição da argila foram identificados os minerais quartzo, caulinita e ilita/muscovita. A concentração de partículas de argila aumentou 100% na A-TRA após a sedimentação. A SBET aumentou de 22,38 m².g-1 (A-BRU) para 33,02 m².g-1 (A-TRA). Diferenças significativas entre os valores de densidade e volume total de poros das amostras de argila não foram observadas. Comparativamente, o valor da CTC da amostra A-TRA aumentou cerca de 300%. As superfícies das argilas são predominantemente negativas, conforme os resultados de densidade de carga (Q). Não houve diferenças significativas entre os resultados das análises térmicas das amostras. A partir dos testes de afinidade de adsorção os corantes mais reativos foram o Amarelo Básico 2 (AMB2) e o Azul Básico 26 (AZB26) e o adsorvente com melhor desempenho foi a argila A-TRA. Os dados de cinética de adsorção foram bem ajustados pelos modelos de pseudos segunda ordem (AMB2/A-TRA) e difusão intrapartícula (A-TRA/AZB26). Os dados de equilíbrio de adsorção foram bem descritos pelos modelos de Langmuir (AMB2/A-TRA) e Freundlich (A-TRA/AZB26). Os parâmetros dos referidos modelos matemáticos mostraram que a adsorção é favorável. As grandezas termodinâmicas indicaram que os processos de adsorção investigados são espontâneos e endotérmicos.

  • DARLLAN DO ROSARIO PINHEIRO
  • ADSORÇÃO DE Cu2+ EM ALUMINA DE TRANSIÇÃO OBTIDA A PARTIR DA MISTURA DE GIBBSITA E HIDRÓXIDO DE ALUMÍNIO GEL.

  • Data: 30/09/2015
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  • A alumina é um dos óxidos mais importantes na indústria cerâmica, sendo utilizado principalmente na forma de alumina calcinada ou fundida sendo aplicada, dentre outras formas, como material adsorvente. Neste trabalho desenvolveu-se um método de produção de alumina de transição a partir da mistura de gibbsita, proveniente do processo Bayer, e hidróxido de alumínio gel, proveniente de reação de sulfato de alumínio e hidróxido de amônio visando a aplicação como material adsorvente para remoção de Cu 2+  em solução aquosa. Foram investigadas as condições de adsorção incluindo tempo de contato e pH. Os ensaios foram realizados a 30 oC e 50 ºC, nos quais 1 g de alumina produzida foi submetida a contato com 100 ml de uma solução aquosa contendo Cu2+. As concentrações das soluções aquosas empregadas foram de 100, 200, 400, 800, 1600 e 2000 ppm de solução de sulfato de cobre. A caracterização das soluções de sulfato de cobre foi realizada em espectrofotometria UV e a caracterização do material produzido foi realizada através de DRX, EDX e área superficial BET. Avaliou-se o tempo de contato para o alcance do equilíbrio de adsorção sendo este tempo otimizado em 15 min. O efeito do pH sobre a adsorção mostrou que aumentando a temperatura de adsorção há um aumento do valor de pH em relação ao pH da solução inicial de sulfato de cobre. As isotermas de Langmuir e Freundlich apresentaram resultados satisfatórios para adsorção, sendo a isoterma de Langmuir a que melhor se ajustou aos dados de adsorção. Através das isotermas de equilíbrio verificou-se que o material produzido tem boa capacidade de adsorção para o íon Cu2+.

  • RENATO MACEDO CORDEIRO
  • OBTENÇÃO DE GORDURA DAS SEMENTES DE UCUÚBA (virola surinamensis) POR MEIO DE EXTRAÇÃO COM CO2 EM ESTADO SUPERCRÍTICO: RENDIMENTO GLOBAL, DADOS CINÉTICOS, ÁCIDOS GRAXOS TOTAIS E ATIVIDADE ANTIMICROBIANA.

  • Data: 28/09/2015
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  • A Virola surinamensis, popularmente conhecida como ucuúba, é uma árvore típica encontrada em várzeas e margens de rios da região Amazônica. A gordura extraída das sementes possui alto ponto de fusão e é um produto apreciado pelas indústrias de cosméticos. O objetivo deste trabalho foi estudar a extração de gordura das sementes de ucuúba utilizando fluido supercrítico e comparar, em termos de rendimento de processo e composição dos extratos, com os obtidos a partir da técnica de extração por solvente orgânico (via soxhlet). A técnica de Extração por Fluido Supercrítico (Supercritical Fluid Extraction - SFE) foi utilizada por ser considerada uma tecnologia limpa, ambientalmente segura e economicamente atrativa, evitando o consumo de grandes quantidades de solventes orgânicos, que são muitas vezes caros e potencialmente prejudiciais. Os extratos supercríticos de sementes de ucuúba foram obtidos utilizando temperaturas de 40, 60 e 80 ºC, combinado com uma pressão de 350 bar, a densidade do solvente variou de 789,2 a 935,6 kg/m3 e uma vazão de 2,7 L/min. O maior rendimento obtido utilizando CO2 supercrítico foi de 64,39% para a condição de extração de 350 bar e 80 °C. O rendimento para a extração via soxhlet foi de 61,38%. Os modelos de transferência de massa de Goto et al. (1993), Esquível et al. (1999) , Tan e Lio (1989), Barton (1991) e Martinez et al. (2003) foram utilizados para descrever as cinéticas de extração utilizando fluido supercrítico. Os modelos que melhor descreveram as cinéticas de extração, apresentando baixos desvios relativos médios, foram os modelos de Martinez et al. (2003) e Goto et al. (1991).  A análise de perfil de ácidos graxos mostrou que a composição da gordura de ucuúba é predominante por ácidos graxos saturados, principalmente dos ácidos mirístico e láurico. A atividade antimicrobiana das gorduras obtidas foi testada nos seguintes microorganismos: Candida albicans, Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Somente a bactéria Staphylococcus aureus apresentou halo de inibição, que variou de 10 a 11 mm.

  • ELENILSON TAVARES CABRAL
  • MODELAGEM E SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DO PROCESSO DE REFORMA A SECO DO METANO.

  • Data: 18/08/2015
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  • O objetivo do presente trabalho é a modelagem matemática e a simulação computacional do processo de reforma de metano com dióxido de carbono em reator de leito fixo sobre catalisador de níquel. O modelo proposto consiste de um sistema de equações diferenciais parciais não-lineares e não-homogêneas decorrentes dos balanços materiais no reator e na partícula do catalisador. A solução do problema é obtida com a aplicação da Técnica das Equações Integrais Acopladas nas equações para a fase sólida resultando em um modelo simplificado unidimensional transiente para as duas fases (fluida e sólida). Ao modelo simplificado são empregados os procedimentos da Técnica da Transformada Integral Generalizada e do Método das Linhas com o objetivo de transformar o sistema de equações parciais em um sistema de equações diferenciais ordinárias. Para a solução do sistema de EDOs, foi desenvolvido um código em linguagem de programação Fortran 90/95 no qual foi utilizada a subrotina IVPAG, em dupla precisão, da biblioteca IMSL. Os resultados obtidos foram, então, comparados a fim de que o modelo proposto fosse verificado.

     

  • MARCILENE PAIVA DA SILVA
  • SIMULAÇÃO DO FRACIONAMENTO EM COLUNA EM CONTRACORRENTE DE ÓLEO DE PEIXE E DE SOLUÇÃO AQUOSA COM DIÓXIDO DE CARBONO SUPERCRÍTICO.

  • Data: 11/08/2015
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  • Este trabalho teve como objetivo geral a simulação com o Aspen Hysys, do processo de fracionamento utilizando dióxido de carbono supercrítico, em colunas de multiestagios em contracorrente de solução aquosa de etanol e de óleo de peixe, empregando equações de estado cúbicas com os parâmetros de interação binária extraídos de uma base de dados de parâmetros, previamente elaborada com diferentes regras de mistura, para as equações de estado de Soave-Redlich-Kwong (SRK), Peng-Robinson (PR), suas respectivas modificadas e Redlich-Kwong- Aspen (RK-Aspen), a partir de dados experimentais de sistemas binários de ésteres etílicos e metílicos, ésteres de ácidos graxos de óleo de peixe, biocompostos, sistemas aquosos e componentes minoritários de óleos vegetais. De modo geral, não ocorreram diferenças significativas na predição do equilibro de fases para todas as equações de estado utilizadas com as regras de mistura Quadrática, Mathias-Klotz-Prausnitz (MKP) com 2 e 3 parâmetros, KM1 com 3 parâmetros e RK-Aspen com 2 e 4 parâmetros. Cabe destacar que a regra de mistura RK-Aspen com 4 parâmetros de interação binária apresentou os menores erros absolutos para a maioria dos sistemas estudados. No simulador foi utilizada a equação de estado de Redlich-Kwong-Aspen como pacote termodinâmico, com as regras de mistura RK-Aspen. As simulações a pressão de 140 e 145 bar e 60°C para as composições P1 e P8 mostraram que o aumento da concentração de (eC20:5w3) e (eC22:6w3) ocorreu as custas do consumo de solvente (dióxido de carbono), ou seja, com o aumento da relação S/F, atingindo 85,67 % para S/F= 200 para a composição P1 e 70,61% para S/F=150 para a composição P8. Os resultados das simulações deste trabalho a 145 bar e 60°C, com as relações S/F de 70, 90, 110 e 130, utilizando diferentes composições de óleo de peixe, apresentaram rendimento em fluxo de rafinado superior em relação a coluna simulada na literatura, no Aspen Plus com a equação de Peng-Robinson, para todas as relações de S/F. Quanto a qualidade de recuperação dos compostos de interesse (eC20:5w3 e eC22:6w3), ambas as simulações apresentaram desempenho similares. Para o processo de fracionamento de soluções aquosas foram realizadas a pressão de 101 bar e temperatura de 333 K. Os resultados mostraram que as simulações reproduziram os experimentos na maioria das condições operacionais em escalas de laboratório, piloto e industrial publicados na literatura.

     

  • CASSIA KARINA TEIXEIRA GIRARD
  •  

    MODELAGEM E SIMULAÇÃO DA SOLIDIFICAÇÃO DIRECIONAL VERTICAL ASCENDENTE DE LIGAS BINÁRIAS: SOLUÇÃO VIA MÉTODO DAS LINHAS.

  • Data: 08/07/2015
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  • O Método das Linhas (MOL) foi utilizado na análise das equações que descrevem o processo de transferência de calor durante o processo de solidificação de ligas binárias. O modelo físico consistiu em simular a solidificação dessas ligas com base em resultados experimentais, existentes na literatura, obtidos em um dispositivo de solidificação direcional vertical ascendente. Um código computacional baseado em linguagem de programação FORTRAN 90/95, utilizando a sub-rotina DIVPAG da biblioteca IMSL, foi desenvolvido para resolver numericamente os sistemas de equações diferencias ordinárias. As variáveis térmicas tais como velocidade da isoterma liquidus (VL), gradiente térmicos (GL) e taxa de resfriamento (TR) foram determinadas a partir das curvas de resfriamento para ligas de três diferentes sistemas utilizados nesse trabalho (Al-Sn, Al-Cu e Sn-Pb). Finalmente, foram realizadas comparações dos resultados numéricos obtidos nesse estudo com valores da literatura, demonstrando a potencialidade da técnica utilizada em tratar problemas dessa natureza.

  • ROSIANE FERNANDES MOREIRA
  • Estudo de Misturas de Enzimas (complexo celulásico, complexo enzimático, xilanase, β-glucanase e xilanase, β-glucosidase e Glucoamilase) na Bioconversão do Bagaço da Cana-de-açúcar em Etanol.

  • Data: 07/07/2015
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  • Neste trabalho, propôs-se avaliar misturas de enzimas comerciais fornecidas pela Novozymes A/S. As enzimas utilizadas neste trabalho foram: complexo celulásico, xilanase, β-glucosidase, na produção de glicose a partir do bagaço de cana-de-açúcar submetido a tratamento alcalino com solução de hidróxido de sódio na temperatura ambiente, 70ºC, 90ºC e 120ºC. Os rendimentos do BCA em base seca após tratamento com solução de NaOH a 6% (m/v) foram de 30,64% ± 1,395 (PACTA), 44,00% ± 1,787 (PAC70), 65,91% ± 1,096 (PAC90), e 95,25% ± 1,461 (PAC120), respectivamente. Os teores de cinzas para o BCA foram de 2,05% ± 0,027 (PACTA), 0,62% ± 0,013 (PAC70), 0,48% ± 0,007 (PAC90) e 0,18% ± 0,008 (PAC120). Os teores de lignina foram de 20,67 ± 0,603 (PACTA), 13,03 ± 0,711 (PAC70), 6,05 ± 0,196 (PAC90) e 5,49 ± 0,151 (PAC120). Os rendimentos da fermentação alcoólica foram de 33,44(PACTA); 41,56(BCA70); 68,95 (BCA90) e 71,38 (BCA120). Os resultados obtidos sugerem que as taxas de conversão dos resíduos celulósicos em glicose são fortemente dependentes da temperatura no processo de polpação alcalina. Os parâmetros cinéticos obtido nos ajustes cinéticos da hidrólise enzimática do BCA para a PACTA, PAC70, PAC90 e PAC120 foram: Vmax (g/h) igual a 7,20; 5,12; 4,54 e 0,87 respectivamente; Km (g) igual a 3,6; 2,56; 2,27 e 2,56 respectivamente; Kcat (h) igual a 1,44; 1,02; 0,91 e 0,17 respectivamente; Km/Vmax igual a 0,5 para todas as amostras e Kcat /Km igual a 0,4 para todas as amostras.

  • ONÉSIMO AMORIM CORRÊA
  • PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEIS EM DIFERENTES ESCALAS VIA CRAQUEAMENTO TÉRMICO CATALÍTICO DE RESÍDUOS DE CAIXA DE GORDURA COM CATALISADOR Na2CO3

  • Data: 03/07/2015
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  • O presente trabalho apresenta a gordura residual retirada de caixas retentoras de gordura como uma matéria-prima potencial e alternativa para produção de combustíveis renováveis. A gordura residual foi utilizada como carga em experimentos de craqueamento térmico catalítico em Unidades de Bancada, Semi-Piloto e Piloto. Diferentes teores de carbonato de sódio (5%, 10% e 15%) foram utilizados como catalisador nos experimentos de craqueamneto térmico catalítico. Os produtos líquidos orgânicos (PLO’s) obtidos nos experimentos de craqueamento foram destilados em unidades de destilação em escala de bancada e piloto. Os processos de destilação resultaram na obtenção de frações de hidrocarbonetos nas faixas do querosene, diesel leve e pesado. Os PLO’s juntamente com as frações de diesel verde leve e pesado foram caracterizados de acordo com as especificações estabelecidas pela norma da ANP Nº65 para óleo diesel S10. As frações de querosene verde foram caracterizadas de acordo com as especificações estabelecidas pela norma da ANP Nº37 para querosene derivado do petróleo. Os resultados mostraram que os PLO’sapresentaram baixos valores para o índice de acidez, além disso, foi confirmado que a utilização de diferentes percentuais do catalisador carbonato de sódio nas três escalas de produção contribuiu para a obtenção de resultados promissores quanto ao rendimento e as características físico-químicas e composicionais, indicando a eficiência deste catalisador básico. Os resultados também mostraram que as frações de querosene verde, diesel verde leve e pesado apresentaram baixos teores de ácidos graxos livres, rendimentos significativos e características físico-químicas consonantes com as suas respectivas normas. Os experimentos que utilizaram o percentual de 10% de carbonato de sódio como catalisador apresentaram os maiores rendimentos, os menores índices de acidez e os melhores resultados das caracterizações físico-químicas e composicionais entre todos os testes feitos neste estudo. O PLO produzido utilizando o teor de 10% de carbonato de sódio apresentou um total de 78,98% de hidrocarbonetos em sua composição, enquanto o querosene verde obtido após a destilação deste mesmo PLO apresentou um total de 92,64% de hidrocarbonetos em sua composição, estes resultados foram ratificados através de análises como: FT-IR, RMN e GC-MS.

  • ANDRÉ LUIZ BONELAR DOS SANTOS
  • SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE DESACIDIFICAÇÃO DO PRODUTO LÍQUIDO ORGÂNICO DO CRAQUEAMENTO TERMO CATALÍTICO DE ÓLEO DE PALMA.

  • Data: 02/07/2015
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  • A abordagem proposta para condução deste trabalho tem por objetivo a simulação e a análise comparativa entre duas rotas de processo, possíveis de serem aplicadas na etapa de desacidificação do produto liquido orgânico (PLO) obtido através do processo de Craqueamento Termocatalítico do óleo de palma, visando definir qual dos processos apresenta a maior eficiência operacional. Foi utilizado para a elaboração do diagrama de fluxo do processo o simulador de processos ASPEN HYSYS Versão 8.4, parte integrante do pacote computacional Aspen ONE da Aspen Technology. Os processos  analisados foram o da extração liquido-liquido e o da destilação fracionada. Para o processo de desacidificação via extração liquido-liquido o diagrama de fluxo foi concebido com três estágios de extração em série, seguido de dois vasos separadores e duas colunas de destilação fracionada, uma com 10 pratos teóricos para recuperação dos hidrocarbonetos contidos na corrente de rafinado e outra com 5 pratos teóricos, para adequação da acidez contida na corrente rica em hidrocabornetos ao limite definido na norma ANP. Para o processo de desacidificação via destilação fracionada o diagrama de fluxo do processo foi constituído de uma coluna, com 25 pratos teóricos. Na simulação foram avaliados os impactos no rendimento e no consumo de insumos e utilidades do processo, causados pelas variações da acidez da corrente de alimentação, teor de água no etanol utilizado como solvente, número de pratos da coluna bem como as iniciativas de recuperação de energia perdidas ao longo do fluxo. Nas condições simuladas, ambos os processos demonstraram ser eficaz no processo de desacidificação do PLO, sendo obtido na extração liquido-liquido 80% e na destilação fracionada 91% de remoção da acidez total, entretanto a destilação fracionada demonstrou ser mais eficiente, por apresentar um custo operacional 34,1% inferior ao obtido pela extração liquido-liquido.

  • JANAINA GUEDES EID
  • ESTUDO DA APLICAÇÃO DA LAMA VERMELHA COMO CATALISADOR NA REAÇÃO DE CRAQUEAMENTO TÉRMICO CATALÍTICO DE RESÍDUOS DE CAIXAS DE GORDURA.

  • Data: 02/07/2015
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  • O presente trabalho teve o intuito de avaliar a utilização da gordura residual retirada de caixas retentoras de gordura como uma matéria-prima alternativa no processo de produção de biocombustíveis. O processo de craqueamento térmico catalítico da gordura residual foi realizado nas escalas de bancada e piloto utilizando a Lama vermelha (LV) calcinada a 1000°C como catalisador em diferentes concentrações (5%, 10% e 15%). Os produtos líquidos orgânicos (PLO’s) obtidos nos experimentos de craqueamento foram destilados em uma Unidade de Bancada, onde ocorreu a produção de frações de hidrocarbonetos nas faixas do diesel verde leve e diesel verde pesado. Desta forma, os PLO´s e as frações foram caracterizados através da realização de análises físico-químicas e composicional, onde os resultados obtidos acabaram sendo comparados de acordo com as especificações estabelecidas pela norma da ANP N° 65 para óleo diesel S10. O PLO produzido na unidade de bancada e piloto de craqueamento utilizando o teor de 5% de catalisador (LV calcinada a 1000°C) quando comparado com os experimentos que utilizaram concentrações de 10% e 15% de LV, mostrou os melhores resultados para o índice de acidez, viscosidade cinemática e densidade, ratificando que esse experimento apresentou um dos melhores rendimentos do processo e resultados significativos no que tange as análises físico-químicas e de composição. Os processos de destilação dos PLO’s realizado na Unidade de Destilação em Escala de Bancada apresentaram bons rendimentos para as frações de hidrocarbonetos na faixa do diesel verde pesado. As frações de diesel verde pesado obtidas após a destilação do PLO produzido com o teor de 5% de catalisador apresentaram rendimento significativo e os melhores resultados físicoquímicos entre todas as frações obtidas neste estudo, principalmente no que tange ao índice de acidez. Foi comprovado através das análises de Infravermelho, Ressonância Magnética Nuclear e Cromatografia gasosa acoplado a um espectrômetro de massa a presença de hidrocarbonetos na composição dos produtos líquidos orgânicos. 

  • FABIO DE ANDRADE PONTES
  • SOLUÇÕES HÍBRIDAS POR TRANSFORMADAS INTEGRAIS PARA O ESCOAMENTO MAGNETOHIDRODINÂMICO COM TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM CANAIS DE PLACAS PARALELAS.

  • Data: 26/06/2015
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  • O presente estudo consiste em analisar a dinâmica do escoamento magnetohidrodinâmico de fluidos newtonianos condutores elétricos no interior de um canal de placas planas paralelas submetido a um campo magnético externo uniforme, em que a formulação matemática dos modelos é dada em termos de função corrente, obtida a partir das Equações de Navier-Stokes e da Equação da Energia. As suposições adotadas são de regime permanente, escoamento laminar e incompressível e propriedades físicas constantes. Admite-se também que o campo magnético externo, aplicado na direção normal ao escoamento, permanece uniforme, não sendo, dessa forma, influenciado por nenhum efeito magnético interno. Para a solução das equações governantes do problema físico, a Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT) é aplicada a este sistema de equações diferenciais parciais e uma solução híbrida (numérico-analítica), a qual é computacionalemente implementada utilizando-se a linguagem de programação científica FORTRAN 90. Com o objetivo de ilustrar a consistência da técnica da transformação integral, análises de convergência são efetuadas e apresentadas. Resultados para os campos de velocidade e de temperatura, bem como potenciais correlatos são gerados e comparados com os da literatura em função dos principais parâmetros de governo. Uma análise aprofundada sobre a sensibilidade paramétrica dos principais parâmetros adimensionais, tais como número de Reynolds, número de Hartmann, número de Eckert, parâmetro elétrico e número de Prandtl, para algumas situações típicas é realizada.

  • RAFAEL MARTINS LOURENÇO
  • ESTUDO DO PROCESSO DE CRAQUEAMENTO TERMOCATALÍTICO DO ÓLEO DE PALMA (Elaeis guineensis) COM LAMA VERMELHA CALCINADA E γ-ALUMINA ATIVADA EM REATORES DE BANCADA E BATELADA.

  • Data: 29/05/2015
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  • No presente trabalho, visou-se estudar o processo de craqueamento termocatalítico do óleo de palma para a produção de biocombustíveis. No desenvolvimento desse estudo foram realizados craqueamentos nas Escalas de Bancada e Semipiloto. Inicialmente, foram realizados testes de craqueamento com catalisadores básicos (Lama Vermelha; Lama Vermelha Calcinada a 550ºC; Lama Vermelha Calcinada a 800ºC; Lama Vermelha Calcinada a 1000ºC; Alumina Ativada (AA) com solução de NaOH a 20% e Alumina Ativada (AA) com solução de NaOH a 30%) e ácido (Alumina não ativada)  na Escala de Bancada utilizando como matéria-prima o óleo de palma. Antes dos catalisadores mencionados serem utilizados nos craqueamentos termocatalíticos, eles foram submetidos às seguintes análises: Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR); Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV); Difração de Raios-X (DRX) e B.E.T com o intuito de caracterizá-los. Os resultados obtidos na Escala de Bancada mostraram que os Produtos Craqueados Brutos (PCB’s) conseguidos nos craqueamentos termocatalíticos do óleo, utilizando como catalisadores 15% de Lama Vermelha Calcinada a 800 ºC e 15% de AA com solução de NaOH a 20%, tiveram uma redução significativa nos seus Índices de Acidez (IA’s) quando comparados com os IA’s dos craqueamentos térmico e termocatalíticos realizados com os outros catalisadores. Na Escala Semipiloto foram desenvolvidos os craqueamentos termocatalíticos com os melhores resultados obtidos, na Escala de Bancada, entre as Lamas Vermelhas Calcinadas ou não em diferentes concentrações (15% de Lama Vermelha Calcinada a 800 ºC) e entre as Aluminas Ativadas ou não em concentrações diversas (15% de AA com solução de NaOH a 20%) em relação aos IA’s, além do craqueamento térmico que também foi reproduzido nessa escala. Parte dos produtos obtidos na Escala Semipiloto foi submetida à destilação em Escala de Bancada visando obter frações correspondentes às faixas: da gasolina, do querosene, do diesel leve e do diesel pesado. A análise de RMN de 13C, realizada sobre os dieseis dos craqueamentos térmico e termocatalítico com 15% de Lama Vermelha Calcinada a 800 ºC comprovou que eles são formados basicamente por ácidos graxos de cadeias longas. Além disso, os GC-MS realizados na faixa de corte da gasolina (40ºC-175ºC) comprovaram que as três gasolinas analisadas apresentaram a formação de hidrocarbonetos parafínicos, olefínicos e naftênicos.

  • ANDRE LUIS MILEO FERRAIOLI SILVA
  • INFLUENCIA DE ADITIVO POLIMÉRICO NO COMPORTAMENTO MECÂNICO E REOLÓGICO DAS ARGAMASSAS PRODUZIDAS COM REJEITOS INDUSTRIAIS.

  • Data: 12/05/2015
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  • As argamassas são consideradas como um sistema particulado em suspensão com agregado miúdo, aglomerante, água e aditivo polimérico constituinte orgânico. Fatores como granulometria, teor de cimento, cinza e aditivo em sua composição influenciam nas propriedades da argamassa tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. Foi realizado o estudo reológico e de ensaio mecânico em argamassa elaborada para assentamento e revestimentos pela incorporação do aproveitamento de rejeito da construção civil (RCC) como agregado miúdo e cinza volante resíduo mineral proveniente da combustão das caldeiras da empresa HYDRO ALUNORTE. O presente trabalho visa desenvolver uma argamassa modificada por polimero que possua como aglomerante Cimento Portland CPII E-32RS e cinza volante e como agregado miúdo areia e RCC aditivada por poliacetato de vinila (PVA). Foi realizado o estudo da influência do cimento, da cinza, da granulométrica dos agregados e do uso de aditivo polimérico PVA nas propriedades da argamassa. Os materiais foram submetidos à caracterização física e química através de análise granulométrica, fluorescência de raio-x e FTIR. Na elaboração dos corpos de provas foi realizado o estudo de 6 traços com 5% em massa de cimento e 3 traços com 10% em massa de cimento, ambos com diferentes teores de cinza, areia, RCC e mantendo quantidade de cimento portland constante. Ainda foi avaliado a comparação das propriedades mecânicas e reológicas dos traços com e sem PVA. Os traços no estado fresco foram submetidos a ensaio reológico. Após 28 dias de cura os corpos de prova dos traços já no estado endurecido foram submetidos a ensaios de resistência mecânica a compressão, massa especifica, absorção aparente e porosidade aparente. A pesquisa demonstrou que o emprego de aditivo polimérico a base de PVA melhorou as propriedades mecânicas da argamassa elaborada com rejeitos industriais além de garantir comportamento reológico satisfatório para possível aplicação da mesma na construção civil.

  • KAREN MARCELA BARROS DA COSTA
  • DESACIDIFICAÇÃO DE FRAÇÕES DESTILADAS DE PRODUTO LÍQUIDO ORGÂNICO DO CRQUEAMENTO TERMO-CATALÍTICO DE ÓLEOS VEGETAIS VIA ADSORÇÃO EM γ- ALUMINA E LAMA VERMELHA ATIVADA.

  • Data: 16/04/2015
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  • Neste trabalho foi estudado o processo de adsorção de ácidos graxos livres residuais (ácidos carboxílicos) presentes em frações destiladas provenientes do Produto Líquido Orgânico (PLO) obtido por craqueamentotermo-catalítico de óleo vegetal. O objetivo foi a desacidificação das frações destiladas obtidas a partir da destilação doPLO. Os experimentos foram realizados empregando diferentes frações destiladas empregando três diferentes adsorventes, g-Alumina, Lama Vermelha Ativada Termicamente (400ºC) e Lama Vermelha Ativada Quimicamente com soluções de HCl em diferentes concentrações (0.25, 1 e 2M).A capacidade do adsorvente em relação à adsorção de ácidos graxos livres foi avaliada por meio de estudos cinéticos, medindo-se a variação da concentração de ácidos graxos livres presentes antes e após a adsorção, através da determinação do Índice de Acidez.Os resultados indicaram que o aumento da concentração de ácidos iniciais diminui a capacidade de adsorção do adsorvente, mostrando que o processo é menos eficiente para concentrações mais elevadas. Para os experimentos com diferentes porcentagens de adsorventes vimos que ao se utilizar 0,5% de adsorvente obtemos a maior eficiência na remoção dos ácidos graxos, a qual vai diminuindo com o aumento da porcentagem de adsorvente.O adsorvente mais eficiente foi a Lama Vermelha ativada com 1M de HCl, onde foi obtida uma redução de 98% dos ácidos graxos para uma amostra com índice de acidez inicial 4 mg KOH/g. A modelagem matemática indicou que o modelo cinético que melhor representa o processo foi o modelo Cinético de Pseudo-2ª Ordem. Portanto, os resultados mostraram que os adsorventes utilizadossão, na sua maioria, eficientes na remoção dos ácidos graxos livres e que a concentração inicial de ácidos na amostra tem efeito direto sobre odesempenho da adsorção dos mesmos.

  • IGOR JOSE DO CARMO COIMBRA
  • MODELO DE CONDUÇÃO DE CALOR HIPERBÓLICO APLICADO A ESPECTROSCOPIA DE LENTE TÉRMICA.

  • Data: 10/04/2015
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  • A técnica da Espectroscopia de Lente Térmica tem, na maioria das vezes, seu perfil de temperatura descrito pela Lei de Fourier da condução de calor, a partir deste perfil,o sinal da Lente Térmica representado pela intensidade de um feixe laser que cruzou uma amostra é calculado. Neste trabalho se conseguiu representar com sucesso esta distribuição de temperatura pelo Modelo Hiperbólico de condução de calor, também conhecido como Lei de Fourier Modificada, tal modelo propõe a inserção de um tempo de relaxação para que os efeitos térmicos sejam sentidos por uma determinadaamostra, sendo que este tempo depende do meio onde ocorre o fenômeno, este modelo é ideal para fenômenos que ocorrem em intervalos de tempo de excitação da ordem de milissegundos, como é o caso da Lente Térmica. Com a aplicação deste modelo hiperbólico, a equação diferencial que descreve o problema não possui solução analítica, com isso, foram usadas duas técnicas para sua solução. O Método das Linhas (método puramente numérico) e a Técnica da Transformada Integral Generalizada (método analítico-numérico). Estas duas técnicas tiveram excelentes taxas de convergência em suas soluções, com isso, foramcoletados da literatura os parâmetros necessários para que este novo modelo pudesse ser testado para representar tais dados experimentais, foi observada uma excelente  concordância da nova proposta de solução com os dados experimentais foi excelente, também mostrando a importância do tempo de relaxação no sinal de Lente Térmica, proporcionando assim uma nova perspectiva para futuros trabalhos para esta técnica espectroscópica.

  • ABEL FERREIRA GOMES NETO
  • TEORIA DO FUNCIONAL DE DENSIDADE APLICADA A REATIVIDADE QUÍMICA DE COMBUSTÍVEIS E BIOCOMBUSTÍVEIS NA FASE GASOSA: GASOLINA, ETANOL E GASOLINA-ETANOL.

  • Data: 10/03/2015
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  • Nós realizamos um estudo teórico utilizando a Teoria do Funcional de Densidade, com o funcional B3LYP e o conjunto de base 6-311++g(d,p) para calcular propriedades termodinâmicas dos seguintes combustíveis e biocombustíveis: gasolina,etanol e a mistura gasolina-etanol, todos em fase gasosa. As simulações foram efetuadas através dos softwaresGaussian09W e Hyperchem 7.5 e permitiram a obtenção de propriedades dos combustíveis, as quais, foram calculadas a partir da média ponderada das propriedades de cada um de seus componentes majoritários, considerando as frações mássicas dos componentes de dois tipos de gasolina, um tipo Padrão e outro comercial Regular.As simulações foram realizadas para várias temperaturas na faixa de 0,5K - 1500K e sob a pressão de 1atm, utilizando o Modelo do Contínuo Polarizável para simular sistemas solvatados de cada componente.Foram realizadas simulações de análise conformacional, otimização de geometria molecular e cálculos de frequências Raman e Infravermelho, onde foi possível obter resultados às grandezas físicas associadasà reatividade química e ao poder calorífico dos combustíveis durante a etapa de injeção na câmara de combustão.Também foi possível comprovar e quantificaralgumas características importantes dos combustíveis, como por exemplo, o alto potencial antidetonaçãoque o etanol apresenta quando comparado à gasolina, bem como a influência causada pelo etanol quando misturado à gasolina. Estas comparaçõesforamfeitas a partirdo estudo dos potenciais termodinâmicos (energia interna, entalpia e energia livre de Gibbs) obtidos durante as simulações.Além destas propriedades foram calculasa taxa de variação da energia livre de Gibbs em relação à temperatura, o calor específico a pressão constante e a entropia dos componentes majoritários. Esta metodologia foi reproduzida utilizando os métodos computacionais semi-empíricos PM3 e PM6, com a finalidade de comparar sua precisão e o custo computacional dos mesmos no estudo de combustíveis, aosresultados obtidos a partir do funcional B3LYP.Verificamos que os métodos semi-empiricos apresentam precisão tão boa quanto o funcional B3LYP nos cálculos de propriedades termodinâmicas dos componentes majoritários, porém com um custo computacional significativamente menor, possibilitando que este trabalho se apresente como uma metodologia bastante eficaz para a caracterização termodinâmica de combustíveis e biocombustíveis na fase gasosa quando os mesmos são injetados na câmara de combustão.

  • JOSIEL LOBATO FERREIRA
  • A TÉCNICA DA TRANSFORMADA INTEGRAL APLICADA EM MODELOS DE TRANSPORTE DE MASSA EM MEIOS POROSOS.

  • Data: 27/02/2015
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  • A Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT) foi utilizada, em um primeiro momento, na análise do processo de extração supercrítica, no estudo da extração de β-caroteno de cenouras, óleo de sementes de gergelim, óleo de canola e óleo de priprioca. Neste caso analisou-se o efeito do tamanho das partículas, pressão e temperatura na quantidade acumulada extraída e o efeito do fluxo na taxa de extração.Utilizou-se dois modelos, baseados em balanços materiais no leito e na partícula, para tentar descrever o processo e os resultados foram comparados com resultados numéricos e experimentais disponíveis na literatura. Em um segundo momento a GITT foi utilizada na modelagem e simulação do processo de reforma de metano com CO2 em reator catalítico de leito fixo. Os catalisadores utilizados foram de Níquel suportados em Alumina ( ).Neste caso avaliou-se o efeito da temperatura nos perfis de concentração de todos os componentes envolvidos. Utilizou-se um modelo, baseado em balanços materiais no leito e na partícula, para tentar descrever o processo de reforma considerando as reações de decomposição do metano e as reações reversas de Boudouard e gás-shift, os resultados também foram comparados com resultados numéricos e experimentais disponíveis na literatura. Em ambos os casos aplicou-se a Técnica das Equações Integrais Acopladas (CIEA) na simplifiação dos modelos propostos a fim de se eliminar a dependência radial das equações que governam a transferência de massa nas partículas, para a posterior aplicação da GITT.Os modelos resultantes foram solucionados numericamente usando-se a rotina IVPAG da biblioteca IMSL.

2014
Descrição
  • NIELSON VELOSO MEDEIROS
  • Integral Transform Solutions for the Analysis for Hydrodynamic lubrication of Thrust Bearings.

  • Data: 15/12/2014
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  • This paper explores the modeling and solution of the Reynolds equation and simulate the problem of hydrodynamic lubrication in bearings of circular anchor shoes with Rayleigh and milled pad. Mathematical modeling of the problem of hydrodynamic flow in bearings with consideration of centrifugal inertial terms produces a modified generic equation Reynolds called Reynolds equation with inertial terms version. This equation is solved by the generalized integral transform technique (TTIG) method, where it transforms the Reynolds equation system for generating a common, endless and non- linear equations for obtaining the analytical and numerical solutions of the field of fluid film pressure, the charge and power consumed by the bearing, where these performance parameters depend on the geometry adopted for the bearing. Thus, four algorithms were originated by the transformed system, and the difference between them are the geometries chosen for the bearings, but all computer codes made use of the traditional way of TTIG. In all codes were implemented in Fortran 90/95 language and solved by routine BVPFD of IMSL (1987) library. The solution to said Reynolds equation expressed using the work dimensionless transfer potential P(r,q) that was found for various combinations of dimensionless coefficients that constitute the terms of this equation. The applicability of the technique was verified by comparing the results from the use of GITT the values found by the finite volume method (FVM) in a paper published by Blanco e Prata, 1998 e 2014. Behavior of pressure fields was verified by varying the sizes of the series obtained by computer codes. The results show reasonable convergence.

  • VANIA MARIA BORGES CUNHA
  • MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE PROCESSOS DE SEPARAÇÃO A ALTAS PRESSÕES: APLICAÇÕES COM ASPEN HYSYS.

  • Data: 28/08/2014
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  • 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, b-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 b-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 RK-Aspen. 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 flashpara 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.

  • EDGAR DE SOUZA MIRANDA
  • ARGILA CAULINITA DA REGIÃO NORTE DO BRASIL: CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO COMO ADSORVENTE DE COMPOSTOS ORGÂNICOS (BTX) E OXIÂNIONS DE CROMO HEXAVALENTE.

  • Data: 26/06/2014
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  • As argilas têm alta viabilidade técnico-econômica para diversas aplicações industriais. Em certas regiões do estado do Pará as argilas são abundantes e sua extração ocorre de forma intensiva, sendo geralmente empregadas na fabricação de artefatos cerâmicos. A utilização de argilas modificadas como adsorventes na remediação de água contaminada tem sido objeto de diversas pesquisas. Neste trabalhofoi estudada uma argila caulinitica suacaracterização e sua aplicação como adsorvente na forma “in natura” tratada termicamente na adsorção de BTX e após a modificação de sua superfície por surfactante catônico (HDTMA_Br), como adsorvente de oxiânions de cromo hexavalente.A argila proveniente do Distrito de Icoarací (PA) foi classificada por peneiramento, conforme a (NBR 7181). As frações “in natura” (FR-NAT) e modificadas (FR-ORG) e (FR-TR), partículas menores do que 44 µm foram submetidas às análises: difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X, ATG/ATD, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), determinação da área superficial (SBET), porosimetria de mercúrio, CTC e pHPCZ. Na composição do material argiloso identificaram-se: quartzo, caulinita e illita / muscovita; SiO2 (59,6%) e Al2O3 (17,5%). Os valores das propriedades: SBET de 21,8 m2/g; distribuição de tamanho de poros na região de mesoporos e macroporos; CTC de 17 (meq/100g) e valor do pHPCZigual a 4,3. As análises de ATG/ATD das amostras de argilas organofilizadasmostraram quehouve o carregamento da superfície da argila pelo surfactante (HDTMA-Br).Amostras de argila natural e modificada termicamente não apresentaram afinidade pelos compostos orgânicos (BTX). No estudo de adsorção de cromo hexavalente foi utilizado um planejamento fatorial (DCCR) utilizando como variáveis pH e concentrações de surfactante. A adsorção de cromo hexavalente pela argila natural não foi satisfatória, porém a argila modificada quimicamente atingiu valores satisfatórios. A partir da análise estatística dos dados de adsorção, somente a concentração de surfactante catiônico produziu efeitos estatisticamente significativos na remoção do adsorbato.

  • LIDIANE DINIZ DO NASCIMENTO
  • CARACTERIZAÇÃO, ANÁLISE FLUIDODINÂMICA E SECAGEM DE SEMENTES DE PAINÇO EM LEITO DE JORRO.

  • Data: 16/05/2014
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  • Realizou-se a caracterização química, física e qualitativa das sementes de painço (S. italica) e em seguida, foi avaliado o comportamento fluidodinâmico, à temperatura ambiente, para diferentes cargas de material em duas configurações de leito de jorro: cônico (500, 800, 1100 e 1400 g) e convencional (1300, 1700 e 2100 g). A partir dos dados experimentais foi verificado que as partículas eram adequadas ao sistema utilizado, partindo então para a obtenção dos parâmetros operacionais característicos do jorro, os quais foram comparados com seus respectivos valores teóricos calculados por correlações empíricas disponíveis na literatura. Ao avaliar as condições experimentais, foi necessário optar por apenas uma das configurações de leito de jorro, prevalecendo o leito convencional. Em seguida, foi definida uma carga ótima de painço (1700 g) e deu-se prosseguimento à análise da cinética de secagem das sementes em leito de jorro convencional nas temperaturas de 44, 65 e 86°C por 132 min, verificando-se a ausência de taxa de secagem constante, indicando que a secagem foi controlada pelos mecanismos de difusão. O coeficiente de difusão efetivo das sementes de painço correspondeu a valores entre 0,7729x10-11 e  2,3189x10-11 m2/s e o valor de energia de ativação foi quantificado por meio da equação de Arrhenius, correspondendo à 24,86 kJ/mol. Os modelos matemáticos que melhor descreveram a curva de secagem foram Aproximação por Difusão, Page e Midilli et al. Além disso, foi aplicado um planejamento composto central rotacional com o objetivo de avaliar a influência das variáveis independentes tempo (X1) e temperatura (X2) nas respostas razão de umidade (XR), porcentagem de germinação (G) e índice de velocidade de germinação (IVG). As respostas selecionadas são determinantes no controle de qualidade de sementes, como no caso do teor de umidade, o qual deve ser adequado para o armazenamento. As respostas G e IVG são indicações do estado fisiológico da sementes, o que também é importante, de acordo com a finalidade do produto. Por meio das análises estatísticas, para um intervalo de confiança de 95%, verificou-se que XR e IVG sofreram influência apenas de X1, X2 e X22, enquanto G foi estatisticamente influenciado por X2 e X22. Os efeitos, para todas as respostas, foram negativos, indicando que  XR e IVG decrescem com o aumento da temperatura e tempo de secagem enquanto G reduz com o aumento da temperatura. Por meio dos resultados estatísticos,  foram propostos modelos quadráticos para as respostas analisadas, alcançando-se bons coeficientes de correlação (R2): 0,9632 (XR), 0,8999 (G) e 0,9724 (IVG). Posteriormente, foi determinado o ponto ótimo durante a secagem de sementes de painço em leito de jorro, por meio da Função desejabilidade, o qual foi correspondente a um tempo de secagem de 121 min à uma temperatura de 64°C, obtendo-se sementes com um percentual germinativo de 82,99% ; índice de velocidade de germinação de 29,33 (adimensional) e teor de umidade final igual a 11%.

  • RENATO DA SILVA SOUZA
  • The Brazilian Amazon region has wide range of crops with potential for the production of biologically active natural products. There is considerable interest in the literature on the application of supercritical technology for the extraction and fractionation of natural products and the CO2 is the most widely used solvent because it is inert, non-toxic and low cost. In this work seeds of Bacuri (Platonia insignis) were submitted to conventional (pressing and hexane) and supercritical CO2, at 50 to 70°C and pressures of 250, 300 and 400 bar, extraction experiments. The supercritical extraction kinetics curves analysis and the mathematical process modeling of the extracts obtained from the seeds of Bacuri (Platonia insignis), rhizomes of Priprioca (Cyperus articulatus) and the pulp of Açai (Euterpe oleracea) were performed. The Bacuri lipid extracts obtained had showed different colors, dark when extracted by pressing and clear when extracted with supercritical CO2. The melting point of the Bacuri lipid extract obtained with CO2 had showed the lowest value (45°C), suggesting that compounds which impart a dark coloration of the Bacuri extract obtained by the conventional process contribute to raising the melting point. Bacuri lipid extracts obtained by supercritical extraction presented the palmitic acid as more representative constituent with a percentage of 60.22%. It was obtained the highest yield (45.07%) for CO2 extraction with the seeds of Bacuri, at 400 bar and 70°C, with the lowest CER (30 min) and FER (20 min) periods, showing the highest contribution to the X0 (X0CER = 80.99%) obtained in CER period, to the 240 min of the total extraction time, for all experiments performed, featuring that convection was dominant. It was obtained the highest yield (7.82%) for CO2 extraction with the pulp of Açai, at the higher pressure and temperature (300 bar and 50°C), with the shortest FER period, showing the following contribution to X0: 57.12% in CER period and 25.25% in the FER period, for all extraction data performed, demonstrating the dominant influence of convection in extraction. It was obtained the highest yield (4.68%) for CO2 extraction with the rhizomes of Priprioca, at the higher pressure and temperature (300 bar and 50 °C), with the shortest FER period at 50°C, showing the following contribution to X0: 82.3% for the CER period, the highest contribution, and only 7.29% in FER period, for all extraction data performed. The adjustments showed that the equation of the MARTINEZ et al. (2003) model is subordinate to the X0 value, and it is the reason of the model difficulty in to describe the FER period, for all solid matrices, during which the mass transfer resistance occurs at the solid-fluid interface. The GOTO et al. (1993) was the best model to describe the CER and FER periods, and the precision to describe the diffusive period was related to long FER period, confirming the theoretical basis of the model

  • Data: 06/05/2014
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  • Bacuri, Açaí, Priprioca, supercritical extraction, carbon dioxide, mathematical modeling

  • HAROLDO JORGE DA SILVA RIBEIRO
  • ESTUDO COMPARATIVO DOS PROCESSOS DE SEPARAÇÃO NA OBTENÇÃO DO BIODIESEL DE ÓLEO DE PALMA BRUTO (Elaeis guineensis, jacq).

  • Data: 05/05/2014
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  • Neste trabalhoinvestigou-sea influênciados processos de separação sobre o rendimento e as propriedades relativas àqualidade do biodiesel de óleo de palma bruto (Elaeis guineensis, Jacq)obtido em escalalaboratorial, tais como decantação, centrifugação, evaporação,lavagem e desidratação, onde se utilizou as seguintes condições operacionais: tempo de decantação (borra/óleo neutro) – 120 minutos a 50 °C; tempos de decantação utilizados na lavagem do óleo neutro 60,90 e 120 minutos a 50 °C; percentagens de H2O utilizadas na lavagem do óleo neutro 10%, 20% e 30% (m/m); temperaturas de centrifugação para separação do óleo neutro/borra e lavagens do óleo neutro 40, 50 e 60 °C; temperatura e faixa de pressão de desidratação do óleo neutro e do biodiesel 80 °C e 480,0 a 80,0mbar respectivamente;temperatura e pressões de evaporação do etanol em excesso 75 °C e 213,3 e 146,6mar respectivamente; tempos de decantação do sistema biodiesel/glicerina e de lavagens 60, 90 e 180 minutos a 50 °C; temperatura de operação utilizada na centrifugação na separação do sistema biodiesel/glicerina 50 °C; porcentagem de H2O utilizada na lavagem do biodiesel por centrifugação 20% em relação à fase éster. Os resultados constataram que a neutralização, em geral, foi satisfatória, pois gerou cerca de 10% de borra, ressaltando o Experimento 1 que gerou cerca de 84,6% em massa de óleo neutro. As lavagens em 90 minutos (Exp. 1)e com 20% em água(Exp.2) apresentaram os melhores desempenhospara a separação por decantação, enquanto que para o processo de centrifugação a melhor separação e lavagem ocorreram a 40 e 50 °C respectivamente. Em relação à evaporação do etanol, o melhor percentual emálcool foi obtido a 80ºC e 146,6 mbar. Em relação à separação das fases ricas em ésteres e glicerol, o processo de centrifugação a 50ºC gerou um biodiesel de melhor qualidade, entretanto, os melhores rendimentos se observaram no biodiesel proveniente do processo de decantação.A avaliação final do biodiesel produzido neste trabalho mostrou-se positiva, pois a maioria dos parâmetros analisados encontra-se de acordo com as especificações oficiais.

  • WELISSON DE ARAUJO SILVA
  • MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE SISTEMAS MULTICOMPONENTES A ALTAS PRESSÕES APLICADA A SEPARAÇÃO DE COMPOSTOS BIOATIVOS.

  • Data: 30/04/2014
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  • Grandes aplicações utilizando fluidos supercríticos relacionados ao fracionamento de produtos naturais têm sido estudadas nas últimas décadas. Este trabalho teve como objetivo a modelagem termodinâmica do equilíbrio de fases de sistemas binários e multicomponentes de constituintes relacionados a indústria de óleos vegetais (ácidos graxos, triglicerídeos, esqualeno, α-tocoferol e ésteres etílicos e metílicos de ácidos graxos) com dióxido de carbono supercrítico, utilizando as equações de estado cúbicas de Soave-Redich-Kwong (SRK) e Peng-Robinson (PR) com as regras de misturaQuadrática e de Mathias-Klotz-Prausnitz, para construir uma base de dados de parâmetros de interação binária entre estes constituintes e entre estes constituintes com o dióxido de carbono, com destaque para as interações relacionadas aos compostos bioativos. As equações de PR e SRK mostraram eficiência na correlação dos dados de equilíbrio dos sistemas binários. Para a maioria dos sistemas binários o ajuste dos dados experimentais com as regras de mistura com dois parâmetros de interação binária obtiveram bons resultados e equivalentes quando comparados com as regras de mistura com três parâmetros. Para sistemas multicomponentes, quando a correlação dos dados experimentais com o programa PE, empregando ambas as equações com a regra de mistura quadrática obteve convergência, foram obtidos melhores resultados para descrição do equilíbrio de fases e para a representatividade da análise termodinâmica da separação através dos coeficientes de distribuição. Para o sistema CO2 (1)/Ácido Oleico (2)/Ácido Linoleico (3)a predição do equilíbrio com a utilização de uma matriz de parâmetros de interação de sistemas binários se mostrou equivalente em relação ao uso de parâmetros de interação de sistemasmulticomponentes. Em relação ao sistema CO2 (1)/ Metil Miristato (2)/ Metil Palmitato (3) os resultados obtidos a partir do cálculo do equilíbrio utilizando a matriz de parâmetros de interação de sistemas binários, quanto com os parâmetros de interação do sistema multicomponente, apresentaram desvios médios semelhantes para a temperatura de 323,15K. Para o sistema CO2 (1)/ Esqualeno (2)/ Trioleína (3)/ Ácido Oleico (4), os melhores resultados foram obtidos pela regra de mistura Quadráticacom os parâmetros de interação do sistema multicomponentes. Em relação ao sistema PFAD0 (CO2 (1)/ Ácido Oleico (2)/ Ácido Palmítico (3)/ Esqualeno (4), os resultados obtidos utilizando a matriz de parâmetros de interação de sistemas binários mostraram desvios médios abaixo de 8%. O cálculo do ELV para o sistema CO2 (1)/ Metil Miristato(2)/ Metil Palmitato (3)/ Metil Oleato (4)/ Metil Estearato(5) ,com os programas PE2000 e EDEflash utilizando a EDE SRK com a regra de mistura Quadrática,utilizando a matriz de parâmetros de interação obtidos de sistemas binários mostraram resultados similares. Em relação ao sistemas multicomponente CO2 (1)/ Etil Palmitato (2)/ Etil Estearato (3)/ Etil Oleato (4)/ Etil Linoleato (5) (ésteres etílicos do óleo de dendê), a predição do ELV, utilizando a matriz de parâmetros de interação dos sistemas binários, ajustados com a EDE SRK combinada com a regra de mistura Quadrática, apresentaram resultados com desvios abaixo de 4%, em ambas as fases, para a isoterma de 333,15 K.

  • SILVANE GONÇALVES E GONÇALVES
  • INFLUÊNCIA DA GRANULOMETRIA E DE ADITIVOS NO COMPORTAMENTO REOLÓGICO DO REJEITO DE LAVAGEM DA BAUXITA.
  • Data: 13/03/2014
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  • Na mineração da bauxita no município de Paragominas-PA, são descartados no processo de beneficiamento rejeitos com teor de sólido de 33,5 % e granulometria muito fina com D50 abaixo de 5 μm. Esses fatores contribuem para que esta suspensão formada basicamente por silico aluminatos, com elevada concentração de argila caulinita, apresente alta viscosidade e alta tensão inicial de escoamento. Foi realizada análise granulométrica e determinadas as composições químicas e mineralógicas do material. A análise granulométrica foi feita por peneiramento a úmido e as frações finas foram determinadas pela técnica da difração a laser. A determinação da composição química foi feita por Espectrometria de Fluorescência de Raios-X, obtendo-se considerável teor de alumina aproveitável, 21, 28%. A composição mineralógica foi determinada por Difração de Raios-X (DRX), obtendo-se gibsita, hematita, quartzo e caulinita. Realizou-se a determinação dos fatores de atrito da polpa, utilizando equação para fluidos que seguem o modelo de Herschel-Bulkley e utilizando as correlações de Dodge e Metzner. Utilizou-se o viscosímetro VT550, com sensor tipo cilindros coaxiais SV1, para realizar testes de defloculação e floculação utilizando diferentes aditivos reológicos. Os aditivos utilizados foram: hexametafosfato de sódio, hidroxamato, sulfato de alumínio, poliacrilato de sódio e poliacrilamida 25% aniônica. A programação foi taxa de cisalhamento de 100 s-1, tempo de 20s e temperatura de 32ºC. Os defloculantes podem ser utilizados para melhorar o processo de bombeamento e os floculantes podem ser utilizados como auxiliadores no processo de sedimentação nos espessadores, auxiliando no processo de separação sólido-líquido. Foram realizadas ainda, análises de viscosidade em polpas com diferentes pH e em amostras passante a 400# Tyler, com o objetivo de avaliar se a granulometria e o pH influenciavam no comportamento dos aditivos. Pelo estudo observou-se que a granulometria e o pH influenciam no comportamento dos aditivos, pois quanto menor a granulometria mais eficiente é a atuação do aditivo e o seu comportamento como floculante ou defloculante está condicionado ao ajuste do pH.
  • HELDER KIYOSHI MIYAGAWA
  • A TÉCNICA DA TRANSFORMADA INTEGRAL GENERALIZADA NO ESCOAMENTO EM DUTOS DE GEOMETRIA IRREGULAR NA FORMA SENOIDAL.

  • Data: 28/02/2014
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  • A Técnica da Transformada Integral Generalizada é aplicada na solução das equações de Navier-Stokes para um duto de geometria irregular na forma senoidal em um escoamento incompreensível e laminar. Para isso, foi utilizada a formulação em termos de função corrente. Um filtro geral foi adotado que se adapta ao contorno irregular para aumentar a convergência da solução. Foram analisadas diversas geometrias modificando-se a razão de comprimento (λ/a) e a razão de altura (Hmin/Hmax) para número de Reynolds na faixa de 25 a 400. Para o mesmo número de Reynoldselevando um dos dois parâmetros geométricos a recirculação do escoamento é menor e a diminuição de um dos parâmetros eleva a recirculação do escoamento. A recirculação no caso onde λ/a = 16 e Hmin/Hmax = 0.7 é pouco acentuada em Reynolds = 400. Considerando a configuração onde λ/a = 4 e Hmin/Hmax = 0.3 é possível gerar vorticidade em números de Reynolds de baixovalor (Re = 25). O fator de atrito, baseado nas forças viscosas, calculado apresentou o mesmo comportamento dos trabalhos da literatura.

  • KEYLLA CASTRO FERREIRA
  • ESTUDO DE PARAMETROS FISICOQUIMICOS PARA A PRODUÇÃO DE ARGAMASSAS UTILIZANDO RESÍDUO INDUSTRIAIS E DA CONSTRUÇÃO CIVIL.
  • Data: 26/02/2014
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  • As argamassas podem ser consideradas como a mistura de aglomerantes e agregados com água, possuindo capacidade de endurecimento e aderência. Como alternativa, é proposto produção de argamassas utilizando como agregado miúdo resíduos de construção civil (RCC), rico em silicoaluminatos, gerado nas obras de demolições e reformas, ecinza volante (CV)como material pozolânico, obtida a partir da combustão do carvão mineral em caldeiras de leitos fluidizados, em substituição parcial ao cimento Portland. Neste contexto, o resíduo de construção civil foi beneficiado e caracterizado pelas análises de espectrofotometria de raios-X e difração de raios-X, a cinza volante foi caracterizada pela análise granulométrica e espectrofotometria de raios-X. Para produção das argamassas formularam-se composições de RCC nas proporções de 95, 90, 85, 80, 75 e 70%; CV de 0, 5, 10, 15, 20 e 25% e 5% de cimento Portland CP II Z 32, sendo que em cada composição do traço de argamassa foi adicionado 0,8% em volume de água e para o ensaio reológico utilizou-se as mesmas proporções de resíduos (RCC e CV) com 35% em volume de água. Após a cura de 28 dias os corpos de prova foram submetidos a ensaios físicos de absorção, porosidade e massa específica aparente; ensaio mecânico de resistência à compressão e análise de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura, cujos resultados obtidos mostraram-se ser viável a utilização da cinza volante e RCC na construção civil, na produção de argamassas.
  • DILSON NAZARENO PEREIRA CARDOSO
  • INFLUÊNCIA DO TEOR DE CINZA VOLANTE NA REOLOGIA DE ARGAMASSA DE ASSENTAMENTO. FABRICADO COM RECICLAGEM DE RESÍDUOS.
  • Data: 05/02/2014
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  • As argamassas podem ser consideradas como um conjunto de partículas sólidas em suspensão (agregado miúdo), aglomerantes e água (pasta de cimento). Sendo assim, seu comportamento reológico durante a cura pode ser influenciado por fatores como a granulometria, composição e teor de água incorporado. Este trabalho estudou as características reológicas de seis composições de argamassas, em função do teor de cinza volante, como material de atividade pozolânica, em substituição parcial do cimento. A argamassa estudada utilizou como base agregado o resíduo da construção civil (RCC), devidamente caracterizado por difratometria e fluorescência de raios-X. Formularam-se composições de argamassas para os ensaios reológicos com adição de resíduo de construção civil (RCC) nas proporções de 95, 90, 85, 80, 75 e 70%; cinzas volantes (CV) 0, 5, 10, 15, 20 e 25% e 5% de Cimento Portland Comum (CP II- E 32), sendo que em cada amostra foi incorporado 35% de água. Utilizou-se o viscosímetro modelo VT 550, com sensor tipo cilindros coaxiais SV1 – Haake a temperatura de 28ºC. Para avaliar o tempo de cura do material programou-se uma taxa de cisalhamento constante 53,4 s-1 em 1h e 45min, sendo avaliado o torque em intervalos de 15min. Para a elaboração das curvas de fluxo e curvas de histerese, utilizou-se a taxa de cisalhamento entre 0 e 600 s-1 no intervalo de tempo de 120s. Os resultados mostraram que a incorporação de cinza volante foi o principal fator para aumento do torque no tempo de cura das argamassas e mudança do comportamento de reópetico para tixotrópico, nos traços analisados. Os dados experimentais das formulações propostas ajustaram-se ao modelo reológico de Herschel-Bulkley.
2013
Descrição
  • ANDRE WILSON DA CRUZ REIS
  • CARACTERIZAÇÃO MINERALOGICA DO AGREGADO OBTIDO A PARTIR DA LAMA VERMELHA DO PROCESSO BAYER.

  • Data: 27/12/2013
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  • As atividades industriais cada vez mais geram uma grande quantidade de resíduos e subprodutos, sendo armazenados no meio ambiente, apresentando características físico-químicas que podem na maioria das vezes serem reutilizadas. A lama vermelha, resíduo do processo Bayer, vem sendo estudada para o uso na produção de agregados sintéticos, que tem como finalidade substituir os agregados naturais utilizados na construção civil. Este trabalho estuda as características físico-químicas e mineralógicas dos agregados sintetizados a partir da mistura da lama vermelha, argila, areia e carvão vegetal em 4 composições, variando as quantidades de lama vermelha e argila. As matérias primas foram pré-tratadas e analisadas por fluorescência de Raios-X, difração de Raios-X, Análise térmica e granulométrica. As amostras foram calcinadas a 1200ºC por 4 horas. Em seguida submetidas a análises por difratometria de Raios-X, fluorescência de Raios-X, análise térmica diferencial e microscopia eletrônica de varredura para caracterização e testes físicos. Para o estudo da observação de mullita no agregado sintético foram confeccionados corpos de prova embutidos em resina e adição de HF a 5% por 3 e 4 minutos. O material após a sinterização apresentou, massa especifica aparente média abaixo de 2 g\cm3, fases cristalinas principais por DRX quartzo e hematita e pode ser observada a presença de mullita a partir do tratamento com HF.

  • WANESSA ALMEIDA DA COSTA
  • SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DA ADSORÇÃO DOS POLUENTES BENZENO, TOLUENO E p-XILENO SOBRE CARVÃO ATIVADO.
  • Data: 27/12/2013
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  • Os maiores problemas de contaminação de aquíferos e solos são atribuídos aos hidrocarbonetos monoaromáticos, que são os constituintes mais solúveis e mais móveis da fração de algumas substâncias, como por exemplo, da gasolina. Para a remoção destes contaminantes, a adsorção por carvão ativado é o método mais utilizado, pois o carvão apresenta uma habilidade significativa para adsorver componentes orgânicos de baixo peso molecular, como o benzeno, o tolueno e o p-xileno. Neste trabalho, verificou-se a adsorção dos mesmos sobre carvão ativado via simulação computacional. Como base, utilizou-se o modelo postulado de carvão preparado por Bourkeet al. (2007). Várias etapas foram concluídas desde os modelos das estruturas do carvão e dos poluentes até as simulações de dinâmica molecular. Para a análise conformacionalda estrutura do carvão, foi utilizado ométodo semi-empírico PM3 epara o processo de dinâmica, o campo de força AMBER FF99SB. A estrutura passou por um aquecimento, à pressão constante, até alcançar uma temperatura final de 298K (25ºC), sendo suas informações coletadas a cada 50ps. Posteriormente, a estrutura foi submetida a equilíbrio de sistema, à temperatura constante de 298K (25ºC), por 500ps para então suas informações serem analisadas. Por fim, o sistema foi então submetido à dinâmica molecular durante 15 ns. Após análise dos resultados, constatou-se que os grupos éter, lactona e carbonila (cetona) presentes na estrutura de carvão ativado conferem caráter ácido à mesma e devido a isto e à sua consequente carga superficial negativa, a adsorção tornou-se viável uma vez que os poluentes apresentavam carga superficial positiva, o que corrobora o entendimento que já se tem a respeito desse tipo de fenômeno.
  • ROMERO MOREIRA DE OLIVEIRA
  • ESTUDO DA OBTENÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEIS A PARTIR DA ROTA TECNOLÓGICA DE CRAQUEAMENTO UTILIZANDO CARBONATO DE SÓDIO E LAMA VERMELHA COMO CATALISADORES.
  • Data: 26/12/2013
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  • Neste trabalho foi estudado o processo de destilação do produto líquido orgânico, obtido no craqueamento catalítico do óleo de palma (Elaeis guineensis, Jacq) bruto em escala piloto, empregando os catalisadores carbonato de sódio (Na2CO3) e a lama vermelha, variando o percentual de catalisador em 10% m/m e 15% m/m em relação à matéria prima utilizada, sendo fixada uma temperatura operacional de 450ºC, visando obter frações de biocombustíveis (bio-gasolina, bio-querosene e bio-óleo) semelhantes aos combustíveis derivados do petróleo. Os catalisadores foram submetidos a um pré-tratamento de desidratação durante 2 horas em uma estufa à 300ºC, posteriormente foram realizadas as análises de DRX, IR e TG. Quanto à matéria prima, foram realizadas análises físico-químicas, visando à caracterização do óleo de palma. Os produtos líquidos orgânicos (PLOs) obtidos foram submetidos a operações unitárias de separação, decantação e filtração simples em escala de bancada, para posteriormente serem realizadas análises físico-químicas e composicionais. Os PLOs foram destilados em uma coluna Vigreux de seis (06) estágios, e as frações condensadas foram coletadas de acordo com as faixas de destilação da gasolina (60ºC - 190ºC), querosene (190ºC - 235ºC) e diesel (235°C - 370ºC), para posteriormente serem caracterizadas. Verificou-se uma melhor eficiência para o catalisador carbonato de sódio a 15% m/m quanto a redução do índice de acidez, cerca de 1,7 mgKOH/g, assim como uma conversão mássica de 97% do óleo em PLO, notou-se também que, ao aumentar a quantidade de catalisador, isto favoreceu a obtenção de um produto final com uma melhor qualidade. A lama vermelha por outro lado, apresentou rendimentos de até 64% m/m e produtos com baixa acidez cerca de 62,90 mgKOH/g, comparando este resultado com dados encontrados na literatura. A partir dos resultados finais, verificou-se a eficiência dos catalisadores, no qual o catalisador carbonato de sódio forneceu produtos com baixa acidez e com boas características para uso como combustível.
  • RAFAEL DOS SANTOS FERNANDES SENA
  • ESTUDO DA SÍNTESE DE ZEÓLITAS TIPO A, X E SODALITA EMPREGANDO REATORES VÍTREOS: Análise dos métodos dinâmico e estático de síntese a partir de caulim residual da Região Amazônica.
  • Data: 26/12/2013
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  • Empresas beneficiadoras de caulim geram resíduo caulinítico que é armazenado em lagoas de sedimentação, e ocupam grandes áreas físicas. O aproveitamento deste resíduo é um fator importante do ponto de vista econômico e ambiental. Aqui é apresentado um estudo da síntese de zeólitas A, X e sodalita utilizando como matéria-prima um resíduo de caulim da Região Amazônica. O resíduo foi pré-tratado para a eliminação de matéria orgânica, cominuído e ativado termicamente a 750 °C por 2 horas. Ensaios de pré-zeolitização foram realizados em várias frações granulométricas do caulim ativado (metacaulim) a fim de se determinar a granulometria de síntese. Após esta etapa, empregou-se comparativamente dois métodos hidrotermais de obtenção de zeólitas: dinâmico e estático. Para a mistura reacional, utilizou-se a relação SiO2/Al2O3 de 2/1 e 3/1 para obtenção das zeólitas. Análises de caracterização por Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectrometria de Fluorescência de Raios-X (FRX) mostraram uma boa formação da fase zeolítica NaA para a razão 2/1, em ambos os métodos de síntese e sem envelhecimento da mistura, e boa formação da fase NaX para a razão 3/1, em síntese estática com envelhecimento de 12 horas. A fase sodalita foi obtida na mesma estequiometria da zeólita NaX, porém empregando síntese estática e sem envelhecimento.
  • JEFFERSON DIAS GONCALVES
  • EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO DOS SISTEMAS BIODIESEL DE CASTANHA DO BRASIL + METANOL + (GLICERINA OU ÁGUA): determinação experimental e modelagem termodinâmica.
  • Data: 18/12/2013
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  • O biodiesel é definido como sendo uma mistura de monoésteres de ácidos graxos derivados de gorduras animal ou óleos vegetais, obtido por meio do processo de transesterificação com alcoóis de cadeia curta. Durante a sua produção é utilizada uma quantidade em excesso de álcool e um catalisador para favorecer a reação de formação dos ésteres; desta forma a corrente de saída do reator contém o catalisador, o álcool que não reagiu e os produtos da transesterificação, biodiesel e glicerina, formando um sistema bifásico; dependendo do grau de solubilidade desses compostos, pode haver quantidades de biodiesel na fase rica em glicerina e quantidades de glicerina na fase rica em biodiesel. Durante o processo de purificação do biodiesel é necessário executar uma lavagem com água, para promover a retirada do catalisador e impurezas do produto de interesse. Devido à quantidade de compostos envolvidos na produção e purificação é essencial conhecer os dados de equilíbrio líquido-líquido para poder predizer as proporções em que os compostos coexistem e, posteriormente, proceder com a purificação sob condições adequadas para obtenção do biodiesel com maior rendimento e auxiliar no projeto do reator e sistemas de separação. Os objetivos desse trabalho foram produzir o biodiesel a partir de uma planta oleaginosa nativa da região, a castanha do Brasil (Bertholletia excelsa H. B. K.) e, determinar dados de equilíbrio líquido-líquido (ELL) para os sistemas ternários: biodiesel de castanha do Brasil + metanol + glicerina e biodiesel de castanha do Brasil + metanol + água nas temperaturas de 30°C e 50°C. O biodiesel produzido foi inicialmente caracterizado segundo as normas da Agência Nacional de Petróleo (ANP) utilizando métodos físico-químicos. Os dados obtidos foram posteriormente correlacionados com os modelos termodinâmicos NRTL e UNIQUAC para o calculo do coeficiente de atividade de cada componente na fase liquida, com estimativa de novos parâmetros de interação energética. Os resultados obtidos com a modelagem foram satisfatórios, e foi observado que o modelo NRTL representou melhor os dados experimentais.
  • JOSE RAFAEL SANTOS BOTELHO
  • Extratos de Sementes de Gergelim Preto (Sesamum indicum l) Obtidos Via CO2 Supercrítico: Isotermas de Rendimento Global, Dados Cinéticos e Ajustes, Ácidos Graxos Totais, Fitosteróis e Efeitos Neuroprotetores.
  • Data: 17/12/2013
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  • Na medicina popular brasileira, sementes de gergelim preto (Sesamum indicum L) é um dos mais importantes ingrediente presentes em um chá usado para tratar vítimas de acidente vascular encefálico (AVE). Porém, o isolamento de extratos de gergelim preto para fins medicinais usando a tecnologia do fluido supercrítico não foi realizado. O ob-jetivo deste trabalho foi investigar algumas variáveis de processo da extração com fluido supercrítico em sementes de gergelim preto para gerar extratos aplicáveis a pesquisa do AVE isquêmico focal. Duas isotermas (40 e 60 ºC) foram exploradas, combinadas com pressões de 200-400 bar, em vazão mássica de CO2 constante de 5,9 x 10-5 kg/s. Os rendimentos globais foram de 37-53% em base seca. O maior rendimento foi obtido em 60 ºC e 400 bar. A composição de ácidos graxos mostrou uma elevada razão de insatu-rados/saturados. A análise de conteúdo de fitosteróis no extrato de maior rendimento revelou maiores quantidades de β-sitosterol + sitostanol, colesterol, campesterol + cam-pestanol + 24-metileno colesterol, Δ-5 avenasterol and estigmasterol, enquanto que me-nores níveis de Δ-5,24 estigmastadienol, brassicasterol, clerosterol + Δ-5-23 estigmas-tadienol, Δ-7 avenasterol, eritrodiol and Δ-7 estigmastenol foram observados. As curvas de extração das extrações com fluido supercrítico no menor e maior rendimento mássico (200 e 400 bar a 60 ºC) foram ajustadas pelos modelos de Tan e Liou (1989), Martinez et al. (2003), Esquível et al. (1999), Goto et al. (1993) e Sovová (1994 e 2012). Os mo-delos de Tan e Liou (1989), Goto et al. (1993) e Sovová (1994 e 2012) apresentaram as melhores valores nominais de somas residuais dos quadrados. Experimentos pilotos sugerem que o extrato obtido via fluido supercrítico de gergelim preto é neuroprotetor em relação a isquemia focal por endotelina-1 no córtex motor de ratos machos adultos, observada a redução da área de infarto isquêmico.
  • DOUGLAS ALBERTO ROCHA DE CASTRO
  • ESTUDO DAS VARIÁVEIS OPERACIONAIS DOS PROCESSOS DE SEPARAÇÃO NA PRODUÇÃO DE BIODIESEL, A PARTIR DO ÓLEO DE PALMA BRUTO (Elaeis guineensis, Jacq) EM ESCALA DE LABORATÓRIO.
  • Data: 13/11/2013
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  • Neste trabalho investigaram-se de forma sistemática as variáveis operacionais de processo envolvidas nas operações de separação aplicadas no pré-tratamento do óleo de palma bruto (Elaeis guineensis, jacq) e na purificação do biodiesel produzido via transesterificação etanólica utilizando NaOH como catalisador, em escala de laboratório. Na etapa de pré-tratamento foram investigados os processos de Filtração e Decantação, sendo a filtração do produto da neutralizaçãorealizada a 40ºC, 50ºC e 60ºC, enquanto que na Decantação, avaliaram-se as temperaturas de 40ºC e 60ºC em 120 minutos. Em seguida, investigou-se a influência do tempo de decantação de 60, 90 e 120 minutos no processo de lavagem do óleo neutralizado a 40ºC e 60ºC, seguida de Desidrataçãosob vácuo a 80ºC, tendo sido investigado nesta etapa a influência da pressão. Após a reação de transesterificação, avaliou-se o processo de Evaporação do etanol em excesso, onde em um primeiro momento investigou-se as temperaturas de 70 e 80ºC, mantendo-se o tempo de evaporação constante em 20 minutos, no intervalo de 613,30 a 80,00 mbar, e em um segundo momento analisou-se as pressões de operação de 480,00 e 346,66 mbar. Em seguida, investigou-se a influência do tempo no processo de decantação da fase rica em glicerol a 70ºC, para tempos de 60, 120 e 180 minutos. Sendo realizada a lavagem da fase rica em ésteres a 70ºC, para os tempos de 60, 90 e 120 minutos de decantação da água residual. Avaliou-se ainda a eficiência do processo de centrifugação da mistura biodiesel e glicerol a 60 e 70ºC a 2000 rpm, para um tempo de 15 minutos. Em seguida, procedeu-se a lavagem da fase rica em ésteres com água a 60 e 70ºC, sendo a separação realizada via centrifugação a 60 e 70ºC. As fases ricas em ésteres, obtidas via decantação e centrifugação, foram submetidas à Desidratação sob vácuo, e caracterizadas em conformidade com as especificações da ANP. De acordo com os resultados experimentais, com base na qualidade do óleo neutro e rendimento do processo, observou-se que a Filtração a 50ºC gerou os melhores resultados para o pré-tratamento do óleo. Em relação à Evaporação do etanol, o melhor percentual de recuperação foi obtido a 80ºC e 346,6 mbar. Com relação à separação da fase ricas em ésteres e glicerol, o processo de Centrifugação a 60ºC gerou um biodiesel de melhor qualidade e maior rendimento. Observou-se ainda, a necessidade de uma segunda etapa de centrifugação de forma a minimizar a perdas de biodiesel na fase rica em glicerol.
  • ANDERSON ROCHA AMARAL
  • ESTUDO CINÉTICO E DAS ISOTERMAS DE ADSORÇÃO DOS ÓLEOS DE PALMA (Elaies guineensis, Jacq.) E ANDIROBA (Carapa guianensis, Aubl.) EM γ-ALUMINA E MODELAGEM DA DESSORÇÃO COM DIÓXIDO DE CARBONO SUPERCRÍTICO.
  • Data: 08/11/2013
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  • Neste trabalho, as variáveis do processo em batelada de adsorção dos óleos vegetais de palma (Elaeis guineensis, Jacq.) e andiroba (Carapa guianensis, Aubl.) adsorvidos em aluminas ativadas termicamente a 723,15 K e 923,15 K (-alumina) foram investigadas por meio da análise da influência da temperatura, tempo, massa de óleo e massa de adsorvente sobre a capacidade de adsorção. Um modelo cinético de segunda-ordem foi utilizado para a modelagem da capacidade de adsorção de ácidos graxos livres (AGL). Resultados de capacidade de AGL dos óleos brutos de palma em -alumina AG.450 a 328,15 K e andiroba em -alumina AG.650 a 323,15 K, obtidos de experimentos de adsorção consecutiva, foram modelados por meio de isotermas de adsorção de Irving Langmuir e BET. O modelo de TAN & LIOU (1989) foi utilizado para a modelagem da cinética de dessorção do óleo de palma em -alumina AG.650 e do óleo de andiroba em -alumina AG.450, utilizando-se dióxido de carbono supercrítico como solvente, avaliando-se os rendimentos, erros, os coeficientes de correlação e os resíduos das massas dos óleos dessorvidas versus preditas pelo modelo. A influência das variáveis sobre a capacidade de adsorção, apresentaram correlação negativa (curva exponencial) para a variável massa de adsorvente. A influência da variável massa de óleo apresentou correlação positiva (comportamento linear), sendo a elevação da temperatura favorável ao processo. Os resultados totais de redução de AGL após três adsorções consecutivas do óleo de palma e quatro adsorções consecutivas do óleo de andiroba foram de 21,07 % e 40,29 %, respectivamente. A modelagem com a isoterma Langmuir para o óleo de palma apresentou alta capacidade de predição (R2 = 0,9996), assim como para o óleo de andiroba, onde o modelo de BET apresentou alto ajuste (R2 = 0,9146). O modelo de Tan & Liou evidenciou alta capacidade de predição dos dados experimentais, R² mínimo de 0,9230 e resíduos da ordem de 10-1 gramas. Os rendimentos das dessorções do óleo de palma a partir da γ-alumina AG.650 de 20 MPa a 30 MPa e 323,15 K a 328,15 K, foram de 28,88 % a 34,563%, enquanto para o óleo de andiroba em γ-alumina AG.450 de 15 MPa a 25 MPa e 323,15 K a 328,15 K, foram de 14,208 % a 27,972 %. Os resultados mostram que a elevação de pressão ou temperatura favorecem o processo de dessorção supercrítica.
  • DEISE HELLEN SOARES DE ABREU
  • CRAQUEAMENTO TERMOCATALÍTICO DA BORRA DE NEUTRALIZAÇÃO DO ÓLEO DE PALMA (Elaeis guineensis) EM ESCALA PILOTO.
  • Data: 21/06/2013
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  • Os subprodutos das indústrias de refino de óleo e de biodiesel, como a borra de neutralização, são bastante extensivos e devido a sua baixa pureza e valor econômico constituem uma problemática para essas indústrias no descarte e destinação, sendo de fundamental interesse pesquisas para a utilização desse rejeito. Portanto, este trabalho visa investigar uma alternativa viável, econômica e ambiental para o destino deste subproduto usando o Processo de Craqueamento Termocatalítico da Borra de Neutralização do Óleo de Palma (Elaeis guineensis, Jaqc) em escala piloto utilizando-se 5, 10 e 15% de Carbonato de Sódio (Na2CO3) como catalisador e temperaturas finais de 440ºC e 420ºC. A borra foi obtida pelo processo de neutralização e submetida a uma desidratação e caracterizada assim como o catalisador foi desidratado em estufa e caracterizado em relação à Difração de Raio-X, Análise Térmica Gravimétrica (ATG) e à Análise Térmica Diferencial (TDA). Foram realizados cinco testes de craqueamento termocatalítico na Usina Piloto de Craqueamento (THERMTEK/FEQ/UFPA) o qual é constituído em um reator com agitação mecânica e capacidade de 125 litros, além da dinâmica do processo e destilação dos produtos do craqueamento. O produto líquido orgânico (PLO), amostras da dinâmica do processo e frações da destilação foram caracterizados de acordo com cada norma exigida pela ANP N°65 e analisadas por IV e RMN. Após as análises dos resultados verificou-se que a eficiência do processo aumenta com catalisador e temperatura e que a matéria-prima fornece produtos de baixa acidez e com boas características para uso como combustível. Pela análise da termodinâmica do processo percebeu que alguns parâmetros como viscosidade, densidade e ponto de fulgor diminuem com o tempo e aumento da temperatura, formando hidrocarbonetos mais leves. Com relação à destilação, as frações nas faixas mais pesadas se assemelham ao óleo diesel do petróleo na maioria dos parâmetros exigidos pela ANP N°65.
  • WENDERSON GOMES DOS SANTOS
  • CRAQUEAMENTO TERMOCATALÍTICO DO ÓLEO DE FRITURA RESIDUAL.
  • Data: 20/06/2013
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  • Neste trabalho foi estudado o processo de craqueamento termocatalítico do óleo de fritura Neutro em Escala de Piloto, variando-se o percentual do catalizador Na2CO3 (Carbonato de Sódio) de 5% m/m e 10%m/m em relação a matéria prima utilizada, a temperatura de 440ºC, com o intuito de obter frações de biocombustíveis semelhantes à gasolina, querosene, diesel leve e diesel pesado de origem mineral. Para isso foi descrito de forma sistemática as etapas operacionais do processo desenvolvido na Planta Piloto. O Óleo de fritura neutro foi submetido ao pré-tratamento de Desidratação em um reator de aço inoxidável de capacidade 1250 ml encamisado, com aquecimento a vapor, sob agitação 75 rpm, a temperatura de 70ºC sob uma pressão de -450mmHg durante 1 hora. O óleo de fritura neutralizado foi caracterizado em relação ao Índice de Acidez, Índice de saponificação, Viscosidade Cinemática, Densidade e Índice de Refração. O produto líquido craqueado foi purificado quanto as operações unitárias de decantação e filtração simples em escala de bancada. Esse produto foi fracionado por destilação fracionada e os condensados foram coletados em um funil de decantação de acordo a faixa de destilação da gasolina (40ºC-175ºC), querosene (175ºC-235ºC), diesel leve (235°C-305ºC) e diesel pesado (305ºC-400 ºC). Foi realizada a caracterização tanto físico química quanto composição do PLC e suas respectivas frações. Resultados preliminares mostraram que a variação do percentual de catalisador influencia significamente as propriedades físico química e composição tanto do PLC quanto suas frações e também foi observado que a unidade de craqueamento em escala piloto mostrou resultados satisfatório no que se refere ao craqueamento primário e secundário.
  • MAURO JUNIOR AIRES DE OLIVEIRA
  • EFEITO DA ADIÇÃO DE LAMA VERMELHA COMO CARGA NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITOS DE POLIÉSTER INSATURADO REFORÇADO COM FIBRA NATURAL DE CURAUÁ (Ananas erectifolius).
  • Data: 11/06/2013
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  • Atualmente, devido à necessidade crescente de materiais de bom desempenho mecânico e devido questões ambientais, busca-se cada vez mais a substituição de fibras sintéticas usadas em compósitos (como a fibra de vidro) por fibras naturais. Uma fibra natural que já vem sendo utilizada pela indústria automobilística é a fibra de Curauá (Ananas erectifolius) e apresenta excelente resistência à tração. Na expectativa de melhorar certas propriedades dos compósitos e de reduzir a quantidade de resina, e desse modo o custo, busca-se também o uso de cargas incorporadas à matriz dos compósitos. Em trabalhos recentes têm-se estudado a lama vermelha (resíduo da indústria da bauxita) como carga devido sua alta disponibilidade e baixo custo, além de ser uma resíduo potencialmente perigoso para o ambiente. O objetivo desse trabalho foi analisar os efeitos da adição de lama vermelha em compósitos de poliéster reforçados com fibras naturais de Curauá (Ananas erectifolius). Os resultados mostraram que a utilização da lama vermelha como carga em proporções volumétricas maiores ou iguais a 20% e fibra de curauá em fração volumétrica de 5% provocou um efeito de reforço significativo.
  • JOAO FERNANDO ALVES COSTA
  • AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA NATUREZA DA MATRIZ SÓLIDA SOBRE A EXTRAÇÃO SUPERCRÍTICA DE ÓLEOS VEGETAIS.
  • Data: 10/05/2013
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  • A extração de substâncias de substratos sólidos tanto a baixas como a altas pressões envolve pelo menos duas fases, uma sólida e outra fluida. O conteúdo de soluto em cada fase é expresso em termos do volume da fase e/ou do volume do solvente. Então para modelar a transferência de massa interfacial, é necessário um coeficiente de partição. Em geral a forma mais simples para tratar o problema é modelar as fases separadamente. O mecanismo de transferência de massa predominante pode variar de sistema para sistema. Para alguns substratos a maior resistência pode estar na fase sólida e para outros ela está na fase fluida. Como na interface as concentrações referentes a cada fase são representadas por grandezas diferentes, as fases têm de ser modeladas separadamente. No entanto, dependendo do sistema, pode haver um mecanismo de transferência predominando sobre o outro e, muitos efeitos podem ser desprezados para a simplificação do modelo. A utilização de modelos matemáticos mais simples requer uma combinação das variáveis na definição de parâmetros mais abrangentes que possam representar o fenômeno. Neste trabalho as curvas de extração foram ajustadas a um modelo que descreve a transferência de massa interfacial como uma cinética de primeira ordem, tendo a constante da velocidade de extração único parâmetro de ajuste. Propõe-se que este parâmetro de ajuste depende da solubilidade do soluto no solvente supercrítico e das características do substrato solido. Para isto foram feitos experimentos de extração com babaçu, açaí em pó e polpa de pupunha, usando dióxido de carbono supercrítico nas condições de 20, 25 e 30 MPa a uma temperatura de 50 ºC. Os resultados mostraram que os dados experimentais se ajustam bem a um modelo com uma constante característica de cada material, com valores 4,1983 x 10-5 m/kg∙s para o babaçu, 4,2258 x 10-5 m/kg∙s para a pupunha e 3,9115 x 10-5 m/kg∙s para o açaí em pó.
  • EMERSON CARDOSO RODRIGUES
  • ESTUDO DA INFLUÊNCIA DO TEMPO DE REAÇÃO E DO TEOR DE "Na" NA SÍNTESE DE ZEÓLITAS.
  • Data: 05/04/2013
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  • Este trabalho objetiva sintetizar zeólita tipo “A” utilizando como matéria-prima caulim de enchimento. A síntese das Zeolitas foi realizada em curto tempo e sem agitação. Os materiais de partida e o produto obtido foram identificados e caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Espectrometria de Fluorescência de Raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise Granulométrica e Análise Térmica Diferencial e Gravimétrica (DTA e TG).No processo de síntese foi utilizado como fonte de sílica e alumina o metacaulim, que foi calcinado na temperatura de 600°C, por 2 horas de patamar de queima em um forno tipo mufla. Como fonte de sódio se utilizou uma solução de hidróxido de sódio 5 M, no sistema também foi adicionado água destilada. Foram realizadas diversas sínteses no interior de uma estufa a 110 °C. A variação no tempo de reação e no teor de sódio foramas variáveis estudadas no processo. Osresultados da síntese da zeólita A se mostraram satisfatório, principalmente no tempo de 10 h e com a relação Al/Na = 0,57. O tempo de reação e a quantidade de sódio são diretamente proporcionais à formação de outra fase zeolítica denominada hidroxisodalita. A partir da zeólita A, por troca iônica com uma solução de cloreto de cálcio foi possível obter a zeólita 5A sem agitação.
  • ELIZEU MELO DA SILVA
  • SOLUÇÃO HÍBRIDA DA EQUAÇÃO DE ADVECÇÃO-DISPERSÃO EM MEIOS POROSOS.
  • Data: 21/03/2013
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  • Este trabalho consiste na solução híbrida da Equação de Advecção-dispersão de solutos unidimensional em meios porosos homogêneos ou heterogêneos, para um único componente, com coeficientes de retardo, dispersão, velocidade média, decaimento e produção dependentes da distância percorrida pelo soluto. Serão estudados os casos de dispersão-advecção em que o retardamento, dispersão, velocidade do fluxo, decaimento e produção variem de forma linear enquanto a dispersividade assuma os modelos linear, parabólico ou exponencial. Para a solução da equação foi aplicada a Técnica da Transformada Integral Generalizada. Os resultados obtidos nesta dissertação demonstram boa concordância entre os problemas-exemplo e suas soluções numéricas ou analíticas contidas na literatura e apontam uma melhor adequação no uso de modelosparabólico no estudo da advecção-dispersão em curto intervalo de tempo, enquanto que o modelo linear converge mais rapidamente em tempos prolongados de simulação. A convergência da série mostrou-se ter dependência direta quanto ao comprimento do domínio,ao modelo de dispersão e da dispersividade adotada, convergindo com até 60 termos, podendo chegar a NT=170, para os casos heterogêneos, utilizando o modelo de dispersão exponencial, respeitando o critério adotado de 10-4.
  • IARA FERREIRA SANTOS
  • ABSORÇÃO DE GASES DA QUEIMA DE COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS EM TORRE DE RECHEIO ESTRUTURADO UTILIZANDO LAMA VERMELHA.
  • Data: 11/03/2013
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  • A produção de alumina pelo processo Bayer produz de 1 a 3 toneladas de resíduo por tonelada de alumínio. Esse resíduo é denominado lama vermelha, composto de minerais não solúveis em hidróxido de sódio concentrado, como hematita e outros óxidos férreos, quartzo e óxidos de titânio. A lama vermelha possui em sua composição variados teores de NaOH, dependendo especificamente da planta industrial utilizada. A proposta desse trabalho é avaliar o processo de absorção de gases provenientes de uma caldeira em contracorrente com uma suspensão de lama vermelha a 27%, em torre spray e em torre de recheio estruturado. Foram realizados experimentos variando-se o tipo de torre de absorção, temperatura da fase líquida e teor de sólidos na fase líquida para avaliar a redução do teor dos gases de exaustão na saída da torre de absorção e a variação do pH de acordo com o tempo de operação, para que fosse possível identificar o tempo necessário para que ocorra a neutralização da lama vermelha, bem como a redução no teor de dióxido de carbono, para isso foram realizadas medições dos teores de gases na entrada e na saída da torre de recheio estruturado, bem como medições de temperatura e pH. A absorção de CO2 presente no gás de exaustão pela suspensão de lama vermelha se dá pelo processo da carbonatação, no qual o gás reage com o NaOH presente na lama vermelha, sendo a água o catalisador. Os resultados obtidos após os experimentos foram satisfatórios, e concluiu-se que o processo realizado nas torres de absorçãoé eficiente para a diminuição do pH da lama vermelha e a redução do teor de CO2 liberado para a atmosfera, promovendo um ganho duplo para o meio ambiente.
  • FERNANDO ARACATI BOTELHO
  • ABSORÇÃO DO DIÓXIDO DE CARBONO POR RESÍDUO DE BAUXITA EM TORRES DE ABSORÇÃO.
  • Data: 04/03/2013
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  • Um dos problemas ambientais mais discutido atualmente no cenário mundial é o aquecimento global e suas implicações. Apesar de o efeito estufa ser um fenômeno natural, o aumento nas emissões de gases como o CO2 provenientes do processo de combustão pode favorecer o seu agravamento. Seguindo essa vertente, existe o interesse na realização de pesquisas para minimizar a liberação deste gás na atmosfera. Este trabalho, tem por finalidade estudar o processo de absorção do dióxido de carbono pela fase aquosa do resíduo de bauxita (soda e íons dissolvidos em solução) em torre de aspersão e em torre de selas randômicas (ambas em escala piloto), bem como verificar a alteração do pH nesse processo de absorção para ambas as torres. Avaliar a alteração do pH e a capacidade de absorção do CO2, considerando as seguintes variáveis: O tipo de torre de absorção, o uso do sobrenadante como meio absorvente e o uso da suspensão aquecida por resistências. Os resultados mostraram que a suspensão do resíduo de bauxita absorveu quantidade significativa de CO2, tanto na torre de aspersão quanto na torre de selas. A taxa de absorção média ficou em torno de 8,42% para a torre de aspersão e 9,34% para a torre de selas. A capacidade de carbonatação da suspensão à 27%-p ficou em torno de 33,3 Kg CO2 por tonelada de resíduo e houve uma redução substancial da alcalinidade do resíduo através da reação com os efluentes gasosos, com uma diminuição média de 4,0 e 3,5 unidades de pH para a torre de selas e de aspersão respectivamente.
  • LEILIANE DO SOCORRO SODRE DE SOUZA
  • AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ETANOL PELA FERMENTAÇÃO DO CALDO DE MANDIOCABA (Manihot esculenta, Crantz).
  • Data: 28/02/2013
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  • Foram realizadas determinações físico-químicas na raiz de mandiocaba, sendo estas: umidade, fibras, proteínas, cinzas, lipídios totais, açúcares redutores e totais; o caldo foi caracterizado através das análises de pH, sólidos solúveis totais, glicose e acidez titulável. Após o conhecimento dos constituintes físico-químicos da matéria-prima, o caldo de mandioca doce foi extraído e fermentado utilizando a levedura Saccharomycescerevisiae PE-2. Foram realizados 15 ensaios que seguiam as condições determinadas através do planejamento experimental de Box-Behnken, com 3 variáveis independentes: temperatura (ºC) (X1), pH (X2), e concentração de inóculo (g/L) (X3); os limites dos níveis de trabalho foram determinados através de dados encontrados na literatura; a análise estatística foi realizada com p>0,05. Através da análise de variância foi proposto um modelo polinomial de segunda ordem para a resposta teor alcoólico (ºGl), e com a utilização da metodologia de superfície de resposta à condição ótima para o desenvolvimento do processo fermentativo do caldo de mandioca doce sem adição de nutrientes e em sua concentração de substrato original (6,46 g/L), a: temperatura de 28ºC, pH de 4,88, e concentração de inóculo de 10 g/L. Nestas condições foi realizado um ensaio, cujo objetivo foi o de levantar as curvas de crescimento celular (levedura), produção de CO2, consumo de açúcares redutores e produção de etanol, para melhor compreensão do processo de fermentação do caldo de mandioca doce. Através da curva de crescimento celular foi determinada a duração da fase exponencial, utilizando o método de regressão linear; neste estudo esta etapa ocorreu em diferentes intervalos de tempo. O valor de µm encontrado foi de 0,05 h-1.
2012
Descrição
  • ADINA LIMA DE SANTANA
  • DETERMINAÇÃO DE PARÂMETROS DE TRANSFERÊNCIA DE MASSA DO PROCESSO DE EXTRAÇÃO SUPERCRÍTICA.
  • Data: 19/12/2012
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  • A extração com fluido supercrítico de materiais líquidos e sólidos despertou o interesse para aplicações industriais nas últimas décadas, mais particularmente sob o conceito de química verde e biorefinarias, portanto é fundamental que se faça uma modelagem desse processo a fim de otimizar as condições operacionais e simular o processo. O objetivo geral deste trabalho consiste na determinação de parâmetros de transferência de massa do processo de extração supercrítica de matriz sólida, empregando o dióxido de carbono como solvente, a partir de dados cinéticos de extração e na avaliação sistemática de cinco modelos matemáticos para descrever as cinéticas de extração dos óleos da polpa e da casca do buriti, do óleo de açaí de da oleoresina de cúrcuma, medidas no Laboratório de Extração Supercrítica, da Faculdade de Engenharia Química (UFPA), a fim de contribuir para o estudo de ampliação de escala e análise de custo de produção. Foram avaliados os modelos de Tan e Liou, Goto et al. (1993), Martinez et al. (2003), Esquível et al. (1999), e Sovová (1994). A modelagem das cinéticas de extração foi realizada utilizando aplicativos computacionais desenvolvidos e validados neste trabalho a partir de diferentes dados experimentais publicados na literatura. Diante de 40 cinéticas medidas com diferentes equipamentos de extração, configurações de leito, tipos de matérias primas, preparo dos materiais, pressão e temperatura e outros parâmetros de processo (com destaque ao rendimento global e a vazão de solvente), foi construído um panorama dos resultados acerca da capacidade dos modelos de transferência de massa em descrever as mais diferentes curvas globais de extração. De forma geral, os modelos de Goto et al. (1993) e Sovová (1994) apresentaram as melhores previsões aos dados experimentais das matérias primas tratadas neste trabalho com menores valores de qui quadrado, erros relativo, faixa de erro e desvios padrão e valores de R2 próximos da unidade.
  • ANNA SYLMARA DA COSTA LOPES
  • MODIFICAÇÃO DA SUPERFÍCIE DE CARVÃO ATIVADO COMERCIAL (CAG) PARA A APLICAÇÃO NA ADSORÇÃO DE BENZENO E TOLUENO.
  • Data: 28/09/2012
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  • Neste trabalho estudaram-se as características de superfície de CAG comercial in natura (CA-1) e tratado por (HNO3) (CA-2) e suas aplicações na adsorção de benzeno e tolueno. Caracterização dos adsorventes: área superficial específica - SBET e distribuição de poros (adsorção de N2/77 K), pH (norma ASTM D3838-05), grupos funcionais de superfície (FTIR e método de Boehm). Foram realizados ensaios de adsorção em sistema batelada (25°C/140 rpm/25 minutos) e sistema de coluna em leito fixo, onde as amostras foram quantificadas por cromatografia gasosa com extração por headspace método EPA 0010. A SBET e o volume médio dos poros do adsorvente CA-2 diminuíram com relação aos valores de CA1, bem como o valor do pH. Houve aumento de grupos funcionais ácidos determinados pelo método de Boehm do adsorvente CA-2 em relação ao CA-1, o que foi confirmado pela determinação de FTIR, na qual a intensidade das bandas de absorção foram mais intensas para CA-2. Obtiveram-se percentuais de remoção de benzeno de 92,6 e 93,6 (%) a partir de CA-1 e CA-2, respectivamente, e para tolueno de 93,2 e 94,3 (%) para CA-1 e CA-2. Os dados dos testes cinéticos foram ajustados satisfatoriamente pelo modelo matemático de pseudo-segunda ordem, baseado nos testes estatísticos aplicados, havendo diferenças estatísticas significativas entre o adsorvente tratado (CA-2) e o in natura (CA-1). Realizaram-se ensaios de equilíbrio de adsorção e correlacionaram-se os resultados pela Isoterma de Langmuir, com resposta satisfatória para o referido modelo. A partir do sistema de adsorção em coluna de leito fixo e considerando o maior valor de vazão volumétrica (Q=100 mL/min) utilizado no referido sistema obtiveram-se os resultados mais significativos de adsorção de benzeno e tolueno empregando (CA-2) como adsorvente.
  • JULIANE DA SILVA E SILVA
  • ESTUDO DA UTILIZAÇÃO DE POLÍMEROS NATURAIS COMO AUXILIARES DE FLOCULAÇÃO NO TRATAMENTO DE ÁGUA PARA FINS INDUSTRIAIS.
  • Data: 27/09/2012
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  • Este trabalho consiste em avaliar a eficiência de novas alternativas de uso com as espécies naturais do quiabo (Abelmoschus esculentus), da semente de angico-vermelho (Anadenanthera peregrina (L.) Speng) e da semente de olho-de-dragão (Adenanthera pavonina L.) conhecido também como falso angico, pulverizados com granulometria de 0,074 mm, para tratamento de água como polímeros naturais auxiliar de floculação na remoção principalmente dos parâmetros turbidez e cor para fins industriais, através de tratamento em ensaio no mecanismo de varredura utilizando o equipamento estático de bancada Jar Test com adição de coagulante químico (sulfato de alumínio). O pó dos polímeros foi obtido após higienização, secagem, trituração, moagem, peneiramento, e utilizado no processo de coagulação, floculação e sedimentação para testar a eficiência de cada um, quando usado só e quando usado em conjunto com o coagulante químico, seguido da análise dos parâmetros físico-químicos pH, turbidez, cor aparente, cor verdadeira e temperatura. Os resultados mostraram que o polímero do quiabo apresentou melhor eficiência na remoção da turbidez e cor em relação às mesmas dosagens usadas com os demais polímeros analisados e quando se fez a redução da dosagem do coagulante usado em conjunto com os polímeros, observou uma ótima remoção da turbidez, principalmente com o conjunto coagulante e polímero de quiabo, com a eficiência de remoção de 94% da turbidez e de 98% da cor com dosagem ótima do quiabo igual a 1,0 mg/L e do coagulante de 10 mg/L. Portanto é possível fazer uma redução da dosagem do coagulante quando usado em conjunto com o auxiliar de floculação, pois o polímero de quiabo pode ser usado para tratamento de água e frente à possibilidade de múltiplos usos econômicos e ecológicos na indústria.
  • TATIANE DA SILVA DAMASCENO
  • ESTUDO DO PROCESSO DE EXTRAÇÃO E AVALIAÇÃO ALELOPÁTICA DOS EXTRATOS OBTIDOS DAS CASCAS DO CAULE DE Croton palanostigma KLOTZSCH.

  • Data: 25/09/2012
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  • Croton palanostigma, espécie pertencente à família Euphorbiaceae, é uma árvore de porte médio nativa da região amazônica do Brasil. A partir de estudos químicos realizados com essa espécie foram isoladas substâncias com propriedades biologicamente úteis para a sociedade, como os diterpenos aparisthmano e a cordatina que apresentaram expressiva atividade antiulcerogênica similar à cimetidina, um medicamento que combate úlceras gástricas provocadas por estresse. Neste trabalho foi realizado o estudo do processo de extração das cascas do caule de Croton palanostigma, e avaliação de potencial alelopático dos extratos obtidos. No processo de extração foi utilizando o solvente acetato de etila em um extrator construído em aço inoxidável e com camisa para circulação de água aquecida, sob agitação constante, em escala laboratorial. Na análise do processo tomou-se por base o modelo estatístico Box-Behken, com três variáveis de entrada e três níveis, empregando-se temperatura, tempo de extração e relação de massa fixa de material botânico seco por volume de solvente como os fatores de entrada, e como respostas, o rendimento (Rd) de extrato obtido; a inibição de germinação de sementes de Mimosa pudica (IG1); e a inibição de germinação de sementes de Senna obtusifolia (IG2). Os dados foram analisados com o auxílio do software Statística 7.0 (StatSoft USA). Quantificou-se a influência das variáveis operacionais de entrada e suas interações nas respostas, e a partir desses resultados observou-se dentro do domínio experimental que apenas a variável X3 (relação de massa de material botânico por volume de solvente) teve um efeito positivo para o rendimento do processo. O estudo de atividade alelopática realizado com os extratos (1% m/v) apresentou elevado potencial de inibição à germinação de sementes da espécie invasora Mimosa pudica, acima de 50%, enquanto que, frente à espécie invasora Senna obtusifolia, apenas quatro dos quinze extratos submetidos ao ensaio apresentaram atividade alelopática expressiva.

  • WALTER FIGUEIREDO DE ALMEIDA JUNIOR
  • CARACTERIZAÇÃO E PROPOSTA DE TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE RESÍDUOS DE MADEIRA.
  • Data: 24/09/2012
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  • O presente consiste no estudo de caracterização e proposta de tratamento de lixiviados de resíduos de madeira produzidos em laboratório. Lixiviados de madeira ou chorumes de madeira são originados quando resíduos de madeira, decorrente do processo de transformação, são dispostos de forma inadequada, no ambiente, possibilitando a interação destes com água, geralmente de precipitações climáticas, o que resulta na geração de líquido de cor escura que pode conter uma série de substâncias com potencial impacto negativo sobre os ambientes aquáticos. O efluente estudado foi gerado em laboratório por meio de dois experimentos distintos. No Experimento A, em frascos de polietileno, foram misturadas água e pó-de-serra, na proporção 9:1, permanecendo em contato, em sistema aberto e temperatura ambiente, por 90 dias. Nos tempos de 0, 1, 5, 10, 20, 30, 45, 60, 75, 80 e 90 dias, a solução foi filtrada e levada ao laboratório para análise. No Experimento B, armazenou-se em um recipiente plástico aproximadamente 5 Kg de resíduos de madeira, onde na parte inferior foi adaptado um dreno para coleta de efluente. Este sistema ficou exposto ao sol e a precipitações climáticas, de tal forma a simular as condições reais de geração de lixiviados de uma pilha de resíduos de madeira em caso real. Em ambosexperimentos (A e B) observou-se a geração de um líquido de cor âmbar claro a negro, com odor forte característico, levemente ácido (pH 5,53 – 6,97), alta demanda de oxigênio (DBO 17 – 310 mg.L-1; DQO 857 – 3.161 mg.L-1 e OD 0,63 – 5,56 mg.L-1), altas cargas de matéria orgânica (CT 170,93 – 425,19 mg.L-1, COT 167,66 – 415,66 mg.L-1 e CIT 2,22 – 34,05 mg.L-1), grande concentração de sólidos (SS 10 – 23 mL.L-1; STS 463 – 1.330 mg.L-1; STD 31 – 640 mg.L-1) e turbidez (10,0 – 638,5 UT). Devido a estas características foi proposto um tratamento físico-químico para o chorume produzido, por meio da combinação dos processos de coagulação/floculação e oxidação com permanganato de potássio, que resultou, respectivamente, na redução dos níveis deDQO 20,95% e 88,53%, cor 43,31% e 98,18%, turbidez 40,45% e 98,16%, STS 65,71% e 100%, por processo. A eficiência global do tratamento proposto foi de 90,93% nos valores de DQO, 98,97% nos valores de cor verdadeira, 98,90% nos valores de turbidez e 100,00% nos valores de STS.
  • SELMA DOS SANTOS MELO
  • PRODUÇÃO DE CARVÃO ATIVADO A PARTIR DA BIOMASSA RESIDUAL DA CASTANHA DO BRASIL (Bertholletia excelsa L.) PARA ADSORÇÃO DE COBRE (II).
  • Data: 20/09/2012
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  • Produziu-se carvão ativado a partir da casca da castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa L.) para ser utilizado na remoção de cobre (II), no processo de adsorção em sistema de batelada. A casca é resíduo do beneficiamento da castanha, que foi coletada, selecionada, lavada em água corrente e depois secada em estufa a 150ºC por 24 h. Os carvões foram carbonizados a 400 ºC por 3 h e ativados termicamente a 800ºC em tempos de 1, 2 e 3 h, quando receberam as respectivas codificaçõesCA1, CA2 e CA3. Depoisforamcaracterizadas quanto: à área superficial específica, ao volume e tamanho de poros, à difração de raios-X, à microscopia eletrônica de varredura (MEV) acopladaao EDS(sistema de energia dispersiva por raios-X) e à espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Ensaios preliminares foram realizados para avaliar a eficiência dos carvões quanto à remoção de cobre (II) em solução sintética de concentração inicial 50 mgL-1. Como os resultados foram satisfatórios para CA1, CA2 e CA3 (93,43, 97,23 e 96, 92 % para os respectivos carvões), decidiu-se pelo que apresentou maior percentual de remoção. O CA2 foi produzido e caracterizadoquanto: às densidades reais e aparentes, à porosidade em leito fixo, ao pH, à umidade (em base úmida), às cinzas, ao carbono fixo e aos grupos funcionais pelo método de Boehm.Realizaram-se ensaios para determinar a eficiência de remoção de cobre (II) quanto à influência do diâmetro da partícula do carvão, ao pH da solução, àinfluência do tempo de contato e à variação da concentração inicial. Os resultados de maior percentual de remoção foram para o diâmetro 0,595≤D≤1,19mm,pH 5,09, tempo de 5 min e concentrações de 50, 100 e 150mg L-1.O modelo cinético de adsorção que melhor se ajustou aos dados foi o de pseudo2ª ordem. Os dados experimentais apresentaram bom ajuste aos modelos matemáticos de isotermas de Langmuir e Frendlich. Sendo assim, obteve-se carvão ativado de baixo custo a partir da casca da castanha-do-Brasil a qual apresentou boa eficiência na remoção de cobre (II) (acima de90 % para maioria das análises) possibilitando também a utilização no tratamento de efluentes.
  • ANDERSON MATHIAS PEREIRA
  • AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES REOLÓGICAS DO BIODIESEL DE ANDIROBA (Carapa guianensis Aubl.) E DE SUAS MISTURAS COM DIESEL.

  • Data: 10/08/2012
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  • O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento reológico do biodiesel do óleo de andiroba e suas misturas com diesel. A caracterização físico-química da amêndoa foi determinada através do teor de água, proteínas, cinzas e lipídeos. As análises físico-químicas realizadas no óleo foram: índice de acidez, índice de saponificação, índice de peróxido, índice de refração, massa específica, viscosidade e teor de água. Através da cromatografia gasosa a composição química em termos de ácidos graxos foi identificada e observou-se que 60,49 % são insaturados e 37,09 % são saturados, sendo composto basicamente pelos ácidos graxos: oléico (49,1 %), palmítico (28,15 %), linoléico (11,39 %) e esteárico (8,54 %). Para o estudo reológico foram feitas misturas biodiesel/diesel chamados de B0, B5, B10, B20, B50, B75 e B100. As medidas reológicas foram realizadas em viscosímetro Brookfield, modelo LV, utilizando temperaturas na faixa de 293,15 a 343,15 K. Os dados reológicos foram ajustados pelo modelo de Andrade, mostrando que o biodiesel de andiroba e suas misturas apresentam comportamento Newtoniano na faixa de temperatura estudada. Observou-se que a viscosidade decresce acentuadamente com o aumento da temperatura.

  • LUANA SANTANA DOS SANTOS
  • ESTUDO ELETROQUÍMICO DE LIGAS METÁLICAS ALUMÍNIO – SILÍCIO EM MEIO ÁCIDO.
  • Data: 30/03/2012
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  • As ligas a base de alumínio-silício apresentam baixo peso específico, boa resistência mecânica e resistência à corrosão, têm sido amplamente utilizadas como substitutas de algumas ligas ferrosas na fabricação de peças em diversos segmentos industriais. Nesta pesquisa estudou-se o comportamento eletroquímico do alumínio e suas ligas alumínio-silício 0,3 e 0,7% em massa, em elétrólitos de ácido sulfúrico e ácido clorídrico, ambos a 0,1 mol/L. Os resultados das técnicas eletroquímicas mostraram que o Si provocou um deslocamento para valores mais positivos do potencial de corrosão, observou-se uma região de passividade nas curvas anódicas dos eletrodos em ácido sulfúrico, este fenômeno de passivação não ocorreu em ácido clorídrico. Os diagramas de Nyquist apresentaram dois arcos,um capacitivo na região de altas frequências, relacionado à formação da camada óxida e, um indutivo em baixas frequências, atribuído a adsorção de ânions na superfície metálica, as semelhanças nos diagramas mostram que os fenômenos eletroquímicos são idênticos e independentes da adição de Si. Os diagramas de impedância, também, mostraram menor resistência de polarização das ligas Al-Si. Considerando, apenas, os estudos eletroquímicos pode-se afirmar que os eletrodos não apresentaram diferenças relevantes entre si e a suscetibilidade a corrosão nestas soluções ácidas não implica em uma característica desfavorável a sua aplicação.
  • HALENE HELENSIEVA QUEIROZ MORAES
  • OTIMIZAÇÃO EXPERIMENTAL DA EXTRAÇÃO DO ÓLEO ESSENCIAL DE GENGIBRE (Zingiber officinale).
  • Data: 30/03/2012
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  • O gengibre (Zingiber officinale) é uma das especiarias mais importantes e valorizadas no mundo. Os produtos de gengibre, nas formas de pó, óleo essencial e oleoresina são empregados principalmente na indústria de alimentos, cosméticos e fármacos. Os principais constituintes do óleo essencial de gengibre são canfeno, β-felandreno, citral (neral e geranial), ar-curcumeno, α-zingibereno, α-farneseno, β-bisabeleno e β-sesquifelandreno. Realizou-se a extração do óleo essencial de gengibre, em escala de bancada, com o objetivo de avaliar os efeitos das variáveis de entrada: carga de material (50 – 150 g), temperatura de condensação (12 – 32°C) e tempo de extração (60 – 180 min), nas variáveis de resposta: rendimento em óleo essencial, teores de α-zingibereno, canfeno e citral com base no planejamento de Box-Behnken. A otimização do processo foi realizada utilizando-se a função desejabilidade global, obtida com auxílio do software Statistica 7.0. Os valores das respostas observadas variaram de: 0,56 – 1,80% para rendimento; 4,96 – 14,51% para o teor de α-zingibereno; 0,32 – 6,39% para o teor de canfeno; 6,15 – 30,09% para o teor de citral. Dentro do domínio experimental, somente a variável de entrada isolada X2 (tempo de extração) e a variável X3 (temperatura de condensação), na forma linear e quadrática, foram estatisticamente influentes sobre a variável de resposta rendimento; a variável isolada X2 (tempo de extração) foi influente significativamente sobre a variável de resposta α-zingibereno; a variável linear X1 (carga do material) foi estatisticamente influente sobre a variável de resposta canfeno. Nenhuma das variáveis de entrada foi estatisticamente influente para a variável de resposta citral. A otimização do processo de extração do óleo essencial de gengibre é alcançada quando a carga do material for igual a 50 g (X1 = -1), o tempo de extração for de 180 minutos (X2 = +1) e temperatura de condensação de 12ºC (X3 = -1), obtendo-se um rendimento de 1,38%, teor de canfeno de 5,58% e teor de α-zingibereno de 15,48%.
  • DANIELLY DA SILVA QUARESMA
  • ESTUDO HIDROMETALÚRGICO DE COMPOSTOS DE TITÂNIO PROVENIENTE DO RESÍDUO DO PROCESSO BAYER.
  • Data: 28/03/2012
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  • Estudos realizados no resíduo do processo Bayer, lama vermelha, para reciclagem desse material têm sido intensificados por suas características físico-químicas. O resíduo é constituído por inúmeros óxidos, destes se destaca o óxido de ferro em teores acima de 30% em peso e óxido de titânio em concentrações acima de 5% em peso. Este trabalho estuda a possibilidade de extrair óxido de ferro, objetivando a concentração de compostos de titânio. A extração foi realizada através do processo de calcinação da lama vermelha a 900°C seguida de lixiviação ácida com concentração de H2SO4 a 20% e 30% em volume a 60°C, 80°C e 90°C, com retirada de uma alíquota a cada 30 minutos. Durante o processo de lixiviação, foi observada extração intensa dos compostos de ferro, resultando no aumento da concentração de titânio na lama vermelha, verificado em todos os experimentos, com destaque para os que foram realizados a 90°C e H2SO4 a 30% em v/v, onde houve extração de 95% de ferro e concentração de até 14% de titânio considerando o balanço de massa global. Diante dos dados obtidos, a lama vermelha torna-se um material interessante para ser utilizado como fonte alternativa para obtenção de minerais de titânio, os quais são encontrados na natureza com um percentual em torno de 8%.
2011
Descrição
  • GISELE LUCIANA DOMONT MARTINS
  • DESTILAÇÃO FRACIONADA DO ÓLEO ESSENCIAL DE P. aduncum L. RICO EM DILAPIOL.
  • Data: 30/09/2011
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  • A espécie Piper aduncum L. é uma planta de porte arbustivo, popularmente conhecida na região amazônica como pimenta-de-macaco. Dela, pode ser extraído um óleo essencial, rico em dilapiol, de grande interesse econômico pela sua ação inseticida e combate às pragas na agricultura. Esse bioinseticida surge como alternativa para substituir os inseticidas sintéticos, pois sendo de origem natural não causam danos ao meio ambiente e à saúde do homem. Neste trabalho, foram analisadas as propriedades físicas do óleo essencial de pimenta-de-macaco, obtido por destilação por arraste com vapor que apresentou valores médios do índice de refração igual a 1,516 e massa específica igual a 1,08 g/cm3. Estudou-se o processo de destilação fracionada do óleo essencial, visando concentrar o composto de interesse agregando maior valor econômico, o que viabiliza seu emprego na produção de novos produtos. Nesse processo o composto principal é obtido com elevado grau de pureza. Avaliou-se um modelo matemático para a concentração de dilapiol no fundo do balão de destilação, via análise de regressão, em função do tempo de operação, o qual ajustou muito bem os dados experimentais. A análise dos resultados permite afirmar que o processo de destilação fracionada pode ser empregado para separar os constituintes úteis de óleos essenciais. Isso só é possível, pois os óleos essenciais são constituídos por vários compostos orgânicos voláteis de pontos de ebulição e pressões de vapor diferentes, tornando a separação viável. O maior teor de dilapiol obtido experimentalmente pelo processo de destilação fracionada a vácuo foi de 95 %, operando-se nas condições de vácuo (40 mmHg) e temperatura média da coluna de 122 ºC, obtendo-se um rendimento médio do processo de 41 % (v/v).
  • MARA ROSANA DE CARVALHO MORAIS
  • ESTUDO DO DESENVOLVIMENTO DE PROCESSO DA ZEÓLITA P: APLICAÇÃO COMO ADSORVENTE NA SECAGEM DE AR.
  • Data: 30/09/2011
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  • No estudo do desenvolvimento de um processo de síntese de zeólita P foi utilizado o caulim Tube Press, antes denominado de rejeito caulinítico, proveniente de uma empresa de beneficiamento de caulim para cobertura de papel localizada na região Amazônica. Além desse subproduto (Tube Press), metacaulim, obtido da calcinação do mesmo foi utilizado como fonte de alumina e sílica. Diatomito foi acrescentado como fonte complementar de sílica e uma solução de hidróxido de sódio a 5M como fonte de sódio. No processo de síntese foram estudadas outras variáveis, além do Si e Al (caulinita e metacaulinita), como, temperatura, tempo, razão molar Si/Al e teor de sódio, afim de se determinar as condições ideais na síntese da zeólita P. Os materiais de partida e os produtos de síntese foram identificados e caracterizados através de Difração de Raios-X (DRX), análise química (FRX), Análise Térmica Diferencial e Termogravimétrica (ATD/TG) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Dentre os ensaios realizados em laboratório, o que apresentou os melhores resultados na obtenção de zeólita P pura foi o que partiu do metacaulim submetido a 110ºC por 24 horas, para a razão molar Silício/Alumínio de 3:1 e 3,5:1. Estabelecidos estes parâmetros foram realizados os ensaios de adsorção de umidade e um estudo de processo de reutilização da zeólita P após 10 ciclos de calcinações a 400ºC por 2 horas, apresentando os gráficos que correspondem a todos os resultados dos ensaios realizados.
  • HERMANN DA SILVA VARGENS
  • MODELAGEM E SIMULAÇÃO DO FRACIONAMENTO DE CORRENTES LÍQUIDAS DE PRODUTOS NATURAIS EM COLUNAS EM CONTRACORRENTE USANDO DIÓXIDO DE CARBONO SUPERCRÍTICO.
  • Data: 30/09/2011
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  • Potenciais aplicações da tecnologia com fluidos supercríticos relacionadas a produtos naturais têm sido estudados nas últimas duas décadas. Este trabalho teve como objetivo o estudo da modelagem termodinâmica e simulação do processo de fracionamento de correntes líquidas da indústria de óleos vegetais e de seus subprodutos em colunas em contracorrente empregando o CO2 supercrítico como solvente, conforme as seguintes etapas: avaliação da capacidade de correlação das equações de Soave-Redlich-Kwong (SRK) e Peng-Robinson (PR), com diferentes regras de mistura, de dados experimentais de equilíbrio de fases de sistemas binários de constituintes relacionados a óleos vegetais(ácidos graxos, triglicerídeos, esqualeno, α-tocoferol, estigmasterol) emCO2 supercrítico, empregando os programas computacionais PE e EDEFLASH; predição de dados de equilíbrio líquido-gas de sistemas multicomponentes em CO2 supercrítico, baseados nas composições doóleo de oliva bruto (OOB) e do destilado da desodorização do óleo de soja (DDOS), publicados na literatura, utilizando os melhores parâmetros de interação binária determinados previamente para a determinação dos coeficientes de distribuição, seguido da análise da separação em um único estágio; na terceira etapa deste trabalho estudou-se o processo de desacidificação do óleo de oliva bruto (OOB) e do fracionamento do destilado da desodorização do óleo de soja (DDOS) em colunas em contracorrente, utilizando o CO2 supercrítico como solvente, através dos balanços de massa e energia dos processos utilizando o simulador Aspen Hysys. Foram elaborados diferentes fluxogramas dos processos incluindo a etapa de separação do solvente (CO2), por despressurização das correntes de extrato e refinado.Os fluxogramas foram simulados empregando a equação de Soave-Redlich-Kwong, com as regras de mistura Redlich-Kwong-Aspen, com dois parâmetros de interação binária, através da opção de interface do Aspen Properties com o simulador Aspen Hysys.Para a maioria dos sistemas binários estudados não houve diferenças entre os ajustes realizados empregando as regras de mistura com dois parâmetros e regra de mistura com três parâmetros (MKP) de interação binária.As equações PR e SRK combinadas com a regra de mistura com dois parâmetros de interação binária modelaram adequadamente o equilíbrio líquido-gas de ambas as misturas OOB e DDOS em CO2 supercrítico.Na simulação realizada nas mesmas condições de pressão, temperatura, mesma composição, relação S/F e número de estágios (10), que os experimentos de desacidificação do OOB, publicados na literatura, foram obtidos um melhor rendimento de extração de 96,76% contra 86,1% experimental e menor perda de óleo neutro (0,49%) contra 11,97% experimental. O melhor resultado para o fracionamento do DDOS foi obtido na simulação 11, a 350 bar e S/F=3, com aos seguintes resultados: de 100 kg de alimentação foi obtido 9,37 kg com 78,39% de ácido linoléico, acompanhado de 9,8% de acido oleico, 2% de -tocoferol, 3,4% de esqualeno e somente 0,5% de estigmasterol. As simulações da desacidificação OOB e do fracionamento do DDOS, reproduziu resultados experimentais de coluna em contracorrente, além de apresentarem melhores combinações de parâmetros (pressão, temperatura, relação de fluxo solvente/alimentação), necessários para a otimização dos processos.
  • ELZA BRANDAO SANTANA
  • ANÁLISE EXPERIMENTAL DO COMPORTAMENTO FLUIDODINÂMICO E DA SECAGEM DE SEMENTES DE LINHAÇA (Linum usitatissimum L.) EM LEITO DE JORRO.
  • Data: 30/09/2011
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  • A linhaça é a semente da planta do linho (Linum usitatissimum L.), uma espécie polimorfa originária do linho, sendo considerada uma das 6 plantas atualmente reconhecidas pelo Instituto Nacional do Câncer dos Estados Unidos (US National Cancer Institute - NCI) por suas propriedades específicas no combate ao câncer. Parte desse reconhecimento deve-se a notável característica de ser a fonte mais rica de precursores de lignina (esteróide vegetal de ação análoga ao estrógeno de mamíferos) na dieta humana. A variedade utilizada neste trabalho foi a “Linseed” de cor marrom e o objetivo deste trabalho foi analisar a fluidodinâmica dessa partícula em leito de jorro, estabelecida pelas medidas de tomadas de queda de pressão no leito a partir das deflexões em relação às velocidades de ar crescente e decrescente, obtendo assim informações para a determinação de parâmetros correlacionados ao processo, como: velocidade de mínimo jorro, queda de pressão máxima, queda de pressão no jorro estável e queda de pressão no mínimo jorro. Estes valores foram comparados aos correspondentes valores obtidos por equações empíricas citadas na literatura. Foi também avaliado o comportamento da secagem da matéria prima, mediante um planejamento estatístico 22, tendo com as variáveis de entrada temperatura do gás (Tg) e o tempo de operação (t), para a quantificação das variáveis de resposta razão de umidade (Xr, adim.), germinação (G, %) e o índice de velocidade de germinação (IVG, t-1) e analisadas estatisticamente pelo planejamento fatorial completo com três repetições no ponto central. A cinética de secagem das sementes de linhaça, previamente umidificadas, foi realizada nas temperaturas de 45, 55 e 65 °C, e dentre os três modelos propostos, o modelo de Midilli et al., foi que melhor descreveu aos dados experimentais. Para os parâmetros fluidodinâmicos observou-se que a correlação de Gorshtein e Mukhlenov (1965) apresentou os menores desvios para queda e pressão de mínimo jorro e jorro estável, Abdelrazek (1969) apresentou o menor desvio para a velocidade no mínimo jorro e Pallai e Németh (1969) descreveu adequadamente a queda de pressão máxima. Foi observado que a carga de sementes e a temperatura exerceram influência significativa nos parâmetros fluidodinâmicos em leito de jorro. Com base na análise do planejamento estatístico proposto pode-se concluir que os parâmetros de entrada temperatura do gás e tempo de operação exerceram influência significativa sobre todas as variáveis de resposta, sendo observada influência quadrática das variáveis de entrada ao se observar a significância da curvatura sobre os parâmetros: Razão de umidade, Germinação e Índice de Velocidade de Germinação, propondo-se modelos representativos destes parâmetros com a presença da curvatura, apresentando um coeficiente de determinação (R2) superior a 99 %.
  • MARCOS VINICIOS DE SOUZA PINTO
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE CARVÃO ATIVADO DE CAROÇO DE BURITI (Mauritia flexuosa L. f.) PARA AVALIAR O PROCESSO DE ADSORÇÃO DE UMA SOLUÇÃO DE Cu (II).
  • Data: 30/09/2011
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  • Produziu-se carvão de caroço de buriti (CCB) a partir do rejeito da produção artesanal do fruto, destinado à extração de óleo, à temperatura de 400ºC. O CCB então foi ativado a temperaturas de 800ºC e 900ºC. Ensaios de adsorção foram executados para se avaliar o desempenho dessas temperaturas de ativação na adsorção de uma solução de cobre (II) de concentração inicial conhecida de 50 mg/L. Após a análise dos resultados, decidiu-se pela ativação do carvão a 900ºC. Caracterizou-se o carvão ativado do caroço de buriti (CACB) a 900ºC de acordo com as propriedades comerciais, tais como: área específica, porosimetria, densidades aparente e real, porosidade de um leito fixo, microscopia eletrônica de varredura, conteúdo de cinzas, pH, umidade, carbono fixo e grupos funcionais de superfície ácida presentes no CACB. Realizaram-se ensaios de equilíbrio de adsorção para se determinar a influência do diâmetro das partículas de CACB (D < 0,595 mm; 0,595 < D < 1,19 mm e D > 1,19 mm); a influência do tempo de contato adsorvente/adsorvato (15, 30, 60, 120, 180, 240 e 300 minutos); a influência do pH (3,00; 4,01; 5,18 e 6,00) e a influência da concentração inicial da solução de cobre (II) (5, 10, 30, 50, 80, 100 e 200 mg/L) para se avaliar a eficiência de remoção. Os resultados mostraram uma maior eficiência de remoção de cobre (II) para o diâmetro D < 0,595 mm; para o tempo de contato de 300 minutos; para o pH de 4,01 e para as concentrações iniciais de cobre (II) de 50 e 80 mg/L. Os modelos matemáticos de Langmuir e Freundlich foram aplicados para os dados de equilíbrio de adsorção. O modelo matemático de Langmuir foi o que melhor se ajustou aos dados de equilíbrio. De acordo com os dados da cinética de equilíbrio, observa-se que a partir do tempo de contato de 15 minutos todas as concentrações de equilíbrio ficaram abaixo do máximo permitido de 1,0 mg/L previsto pela legislação CONAMA nº 357/2005 para lançamento de efluentes em corpos receptores. Os resultados experimentais encontrados são indicativos de que é possível a remoção de cobre (II) de efluentes industriais utilizando CACB ativado fisicamente a 900ºC por um período de 60 minutos.
  • GABRIELA CAVALCANTE MARQUES
  • APLICAÇÃO DA ESPECTROSCOPIA DE IMPEDÂNCIA ELETROQUÍMICA (EIE) NA INVESTIGAÇÃO DA ESTABILIDADE OXIDATIVA DO BIODIESEL DE DENDÊ (Elaeis guineensis).
  • Data: 23/09/2011
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  • O procedimento de análise por espectroscopia de fluorescência de raios X (EDXRF) foi realizado para determinar o tipo de metal utilizado como eletrodo de trabalho. O objetivo deste trabalho é estudar o comportamento corrosivo do aço inoxidável na presença de biodiesel. Nas análises físico-químicas, todos os parâmetros para o biodiesel de dendê (Elaeis guineensis) satisfizeram as exigências dos limites permitidos pelo Regulamento Técnico Resolução nº 7, de 19 de março de 2008. A literatura disponibiliza numerosos estudos sobre a análise, caracterização e desempenho do biodiesel, porém, em relação a seu comportamento durante a armazenagem há poucos trabalhos. Considerando a elevada viscosidade e a baixa condutividade do biodiesel, a aplicação de técnicas eletroanalíticas, diretamente ao mesmo, tornar-se-ia dificultada, especialmente pela alta resistência do meio. A estabilidade oxidativa do biodiesel é um assunto de relevância nas etapas de produção, transporte e armazenamento do referido combustível. A espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) foi utilizada em uma célula dois eletrodos confeccionados em material metálico, tendo como eletrólito o biodiesel de dendê (Elaeis guineensis) à temperatura constante de 250C. Os resultados experimentais mostraram o aparecimento de um arco capacitivo, no intervalo 0,01 Hz a 1,0 KHz e que a referida técnica eletroquímica é sensível ao processo de oxidação do biodiesel. Os diagramas foram apresentados na forma de Nyquist, mostrando uma diferença entre as amostras de biodiesel de dendê em diferentes tempos de oxidação comparadas com amostras pós processo de estabilidade oxidativa.
  • MARIA VITORIA ROMA DA SILVA
  • ADSORÇÃO DE CROMO HEXAVALENTE POR CARVÃO ATIVADO GRANULADO COMERCIAL NA PRESENÇA DE SURFACTANTE ANIÔNICO (LAS).
  • Data: 22/09/2011
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  • A remoção de cromo hexavalente de soluções de surfactante aniônico (LAS) por carvão ativado granulado (CAG) comercial foi estudada. Na caracterização do CAG foram empregados métodos padronizados ASTM (diâmetro médio de Sauter, dDMS e pH) e método BET (S, área superficial específica). Os grupos de superfície e PCZ do adsorvente foram determinados, pelo método de Boehm e titulação potenciométrica, respectivamente. Os resultados da caracterização do adsorvente: dDMS=2,4 mm; pH=9,0; S=677,4 m2 g-1; grupos básicos (70%) comparados com os grupos ácidos e o PCZ no intervalo de (4,8-8,6). Os ensaios de adsorção do surfactante LAS foram realizados em mesa agitadora (140 rpm/24 h./27 oC); 2,0 g CAG/50 mL de solução, as concentrações do LAS foram determinadas, pelo método padrão do azul de metileno. Os resultados obtidos da remoção percentual em função da concentração inicial e da remoção percentual em função da variação do tempo em todas as concentrações de LAS estudadas foram superiores a 99 %. Os ensaios de adsorção do metal Cr(VI) (5 – 20 mg/L) foram realizados em banho termostático (140 rpm/27 oC); 2,0 g CAG/50 mL de solução; 1 e 24 horas de processo e sem e com adição de surfactante (70; 140; 210; 280; 350; 533 e 700 mg/L). As concentrações iniciais e residuais de metal foram determinadas pelo método colorimétrico da 1,5 difenilcarbazida. A adsorção do metal, sem a adição de LAS não foi satisfatória, a remoção foi em torno de 15%. O percentual de remoção do metal com adição surfactante atingiu valores, em torno de 70% para a menor concentração do metal (5 mg/L) e entre (58 – 65%) paras as demais concentrações.
  • SEBASTIAO MARTINS BRUM
  • ESTUDO DA INFLUÊNCIA DA GRANULOMETRIA NO COMPORTAMENTO REOLÓGICO DE POLPA DE BAUXITA E NO FATOR DE ATRITO.
  • Data: 14/09/2011
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  • O presente trabalho apresenta estudos de caracterização reológica e determinações de fatores de atrito em três polpas de bauxita, originárias da Mina de Miltônia, Paragominas – Pará, resultantes de condições operacionais com graus diferentes de moagem. Deste modo, a diferenciação básica entre as mesmas reside na distribuição granulométrica. O objetivo é fazer uma proposta de revisão da especificação granulométrica do produto (polpa de bauxita para o mineroduto), permitindo uma comparação com as polpas do projeto (planta piloto) e da operação atual (usina de beneficiamento) quanto a resposta a alterações, principalmente, da viscosidade e fatores de atrito. A polpa proposta incorpora um percentual maior de finos (< 10 microns) em relação as demais polpas. Os benefícios possibilitarão ganhos de recuperação com a incorporação desta parcela de finos, a qual atualmente é descartada para a bacia de rejeitos. O material foi caracterizado por análises granulométricas da série Tyler, físicas e físico-químicas, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectrometria de raios-x dispersiva em energia (EDS). Utilizando-se de um viscosímetro de cilindros coaxiais, tipo Searle, abordou-se os aspectos reológicos destas polpas, em função da sua distribuição granulométrica e da variação da concentração de sólidos. As propriedades reológicas avaliadas foram a viscosidade, a tensão de escoamento e também os comportamentos que mostram a dependência da viscosidade com o tempo de aplicação de uma taxa de cisalhamento constante, verificando-se por meio de curva de histerese, a existência ou não da tixotropia e da reopexia. Os resultados experimentais mostraram que para as polpas ensaiadas, a granulometria e a concentração de sólidos são parâmetros relevantes na determinação da viscosidade. Os testes com estas três polpas de bauxita, de granulometrias diferentes, foram realizados a concentrações pré-determinadas, de modo a determinar o modelo reológico cujos parâmetros apresentaram os melhores coeficientes de correlação (R2), sendo que os melhores ajustes encontrados foram segundo o modelo de Herschel-Bulkley. Os fatores de atrito foram obtidos por formulações que envolvem uma relação logarítmica, utilizando-se da Lei da Parede como método de obtenção das expressões aplicáveis a estes fluidos não-Newtonianos viscoplásticos, sendo comparados com os calculados pelas correlações de Dodge e Metzner e verificou-se que de uma maneira geral há a concordância entre o modelo estudado nas três polpas. A análise dos fatores de atrito na concentração de 50% de sólidos, concentração de bombeio por mineroduto, mostra que o comportamento das polpas estudadas é semelhante, com os melhores ajustes para a faixa de 10.000 a 100.000 Reynolds (faixa média de trabalho para o escoamento turbulento de polpas de minério, homogêneas e heterogêneas).
  • CAMILA DE CASSIA RODRIGUES BATISTA
  • AVALIAÇÃO DA EXTRAÇÃO DO ÓLEO DE POLPA DE BURITI (Mauritia flexuosa L.) VIA PROCESSO MECÂNICO COMBINADO COM PRÉ-TRATAMENTO ENZIMÁTICO.
  • Data: 26/08/2011
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  • O buriti (Mauritia flexuosa) é encontrado nas regiões alagadas e úmidas do Centro, Norte e Nordeste do Brasil. O fruto de buriti constitui-se em uma das mais ricas fontes naturais de carotenóides e tocoferóis, com potencialidade de aplicação industrial. O presente trabalho tem como objetivo avaliar um processo tecnológico sustentável para a extração do óleo da polpa de buriti, de forma a agregar valores aos recursos naturais disponíveis na Amazônia, viabilizando a inserção das populações locais na produção do óleo vegetal e favorecendo a preservação de espécies vegetais da região. Neste estudo, a extração do óleo foi conduzida em diferentes métodos: por processo mecânico (com e sem combinação de pré-tratamento enzimático) e processo de extração supercrítico com CO2. Nos experimentos realizados, foi avaliado o efeito dos diferentes parâmetros: temperatura de secagem (40, 45 e 50ºC) e concentração de enzima (0-0,18%) no rendimento de extração do óleo. Assim como, a interferência desses parâmetros nas propriedades físico-químicas, em termos de índice de acidez, índice de saponificação e viscosidade. A solubilidade do óleo de buriti em dióxido de carbono supercrítico foi medida experimentalmente pelo método dinâmico nas pressões de 15, 20, 25, e 30 MPa e temperatura a 333K e uma vazão de solvente de 10L/min. Resultados mostram que a adição de enzimas aumentou o rendimento de extração do óleo, sem comprometer a qualidade do mesmo. As medições de equilíbrio mostram que a solubilidade em dióxido de carbono supercrítico aumenta com o aumento da pressão do sistema.
  • ANDREIA DE ANDRADE MANCIO
  • SIMULAÇÃO DE PROCESSO DE PRODUÇÃO E PURIFICAÇÃO DE BIODIESEL A PARTIR DE ÓLEO DE MICROALGAS.
  • Data: 12/08/2011
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  • Neste trabalho, três fluxogramas de processos de produção de biodiesel a partir de óleo de microalga empregando a transesterificação via catálise básica foram propostas e simuladas (ASPEN HYSYS 2006). Com o objetivo de investigar o desempenho e/ou flexibilidade dos processos em relação a matérias prima, o óleo de duas espécies de microalgas foi representado no simulador por uma mistura multicomponente definida a partir da composição em triglicerídeos de acordo com a metodologia proposta na literatura, onde a primeira espécie foi representada pelos 4 triglicerídeos em maior porcentagem mássica e, o segundo foi representado por 9 triglicerídeos. Os fluxogramas contemplaram uma unidade de pré-tratamento do óleo e uma unidade de produção e purificação do biodiesel. Como considerou-se que a composição representativa do óleo das duas espécies de microalga exibia 10% de acidez e 3% de água, fez-se necessária uma unidade de pré-tratamento do óleo. Esta unidade foi o ponto que diferenciou um processo do outro, pois foram utilizadas três técnicas de pré-tratamento diferentes como alternativas a serem investigadas, são elas: esterificação com metanol, esterificação com etanol e desacidificação física para cada espécie de microalga, resultando em seis casos de estudo (três propostas de fluxogramas em função de duas composições diferentes de óleo de microalga). As três alternativas de pré-tratamento tiveram como objetivo a obtenção de um óleo adequadamente desacidificado, podendo então ser direcionado para a unidade de produção e purificação de biodiesel, onde toda a síntese dos processos visou à especificação do produto frente às normas da ANP. A fim de caracterizar melhor o biodiesel obtido via simulação, além dos parâmetros (teor de biodiesel, teor de água e teor de álcool, entre outros) normalmente informados em trabalhos envolvendo a simulação de processos de produção de biodiesel, este trabalho determinou através de equações empíricas publicadas na literatura os seguintes parâmetros: número de cetano, ponto de fulgor e viscosidade cinemática. Os resultados mostraram que apesar dos seis casos partirem da mesma quantidade de óleo “bruto” (8500 kg/h), o processo de desacidificação física realizado no Caso A do processo 3 foi o que apresentou menor produção de biodiesel. Os casos A e B do Processo 2, demandaram maior vazão de álcool, com 16183 e 16114 toneladas/ano, respectivamente. Os casos A e B do Processo 1 foram os que exigiram a maior quantidade de água entre os seis, com 240849 e 241756 toneladas/ano, respectivamente. Por último, os equipamentos e suas respectivas condições operacionais empregados para as seis simulações permitiram a obtenção de correntes de biodiesel em que todas as propriedades alcançaram os limites especificados pela ANP, com ênfase para as propriedades como número de cetano, ponto de fulgor e viscosidade.
  • ELINEIA CASTRO COSTA
  • PRODUÇÃO DE BIODIESEL A PARTIR DE ÓLEO DE PALMA (Elaeis guineensis) E BURITI (Mauritia flexuosa L.) VIA CATÁLISE HOMOGÊNEA E HETEROGÊNEA.
  • Data: 11/08/2011
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  • Neste trabalho, foi avaliada a transesterificação etílica dos óleos de palma (Elaeis guineensis) e buriti (Mauritia flexuosa) via catálise homogênea utilizando-se hidróxido de potássio (KOH) e catálise heterogênea utilizando-se hidrotalcita à razão 0,33 (Al/Al+Mg), como catalisadores da reação. No processo de produção via catálise homogênea foram testadas duas metodologias de purificação dos ésteres etílicos, a tradicional que utiliza água aquecida como agente de separação, e um processo através do qual é realizada a aplicação integrada de um conjunto de operações de separação físicas (decantação, centrifugação, e filtração) e térmicas (evaporação e desidratação a vácuo), o qual não adiciona água ou outro agente de separação. Os resultados mostraram que a metodologia sem a adição de água apresentou os melhores resultados quanto ao rendimento e conversão. Na catálise homogênea o melhor resultado com o óleo de palma, foi obtido a 60 ºC, 1 % de KOH e 1:6 de razão molar, purificado sem a adição de água, tendo sido alcançado um teor de ésteres igual a 97,26 %, enquanto, para o óleo de buriti obteve-se um teor de ésteres igual a 95,60 % na amostra obtida a 70 ºC, 3 % de KOH e 1:6 de razão molar, purificada sem a adição de água. No caso da catálise heterogênea, os melhores resultados foram obtidos com o óleo de buriti onde se alcançou um teor de ésteres e 95,79 % a 230 °C, 1:15 de razão molar e 5 % de hidrotalcita, enquanto, com óleo de palma obteve-se teor de ésteres de 92,43 % a 230 °C, 1:15 de razão molar e 3% de hidrotalcita. A avaliação e análise dos dados experimentais da transesterificação etílica dos óleos de palma (Elaeis guineensis) e buriti (Mauritia flexuosa) via catálise homogênea e heterogênea mostrou que os melhores resultados foram obtidos via catálise homogênea, utilizando-se o óleo de palma como matéria prima de partida, e a metodologia de purificação sem adição de água.
  • ANA CRISTINA LEITE CORREA
  • ESTUDO DO PROCESSO DE SALGA E SECAGEM DE CAMARÃO (Litopenaeus vannamei ) CULTIVADO NO ESTADO DO PARÁ.

  • Data: 10/08/2011
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  • We conducted the study of two forms of food preservation, salting and drying, the shrimp come from cultivation in the state of Pará. The salting process was conducted in brines with 36% concentrations m/m at 80°C and 38% m/m 100°C, using the shrimp in natura in shell and shelled, with and without agitation to evaluate the influence of these variables in the process. The drying process was carried out in the pre-cooked and salted shrimp at “Fazenda Nossa Senhora de Fátima”, in the municipality of Curuçá/Pará, at temperatures of 60°C, 80°C and 100°C. Regarding the treatment of salting, the factors that most influenced the process were the concentration and agitation; as the drying process, there was less drying time for the 100°C temperature. It proposed a mathematical model of the salting process from Fick's Law. The best fit for the process was carried out with the shrimp headless, shelled, with shaking (R2 = 0.99), effective diffusivity values ranged from 0,9x10-8 the 2,0x10-8. The kinetics of shrimp drying was set with models of Henderson and Pabis, Midilli et al., Newton, Page and Wang and Singh. The Midilli et al. model showed the best fit to the kinetic data drying shrimp at temperatures of 80ºC and 100ºC.

  • KELLY CRISTINA SARMENTO SILVA
  • ESTUDO DA INFLUÊNCIA DE ADITIVOS QUÍMICOS NO COMPORTAMENTO REOLÓGICO DA POLPA DE BAUXITA.
  • Data: 30/06/2011
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  • Mineração Bauxita Paragominas (MBP), envia através de mineroduto polpa de bauxita com 50% de teor de sólidos para a região Barcarena (PA), totalizando um percurso de 244 km. A viscosidade é um dos parâmetros mais importantes no transporte de bauxita uma vez que, é alterada principalmente pela sedimentação das partículas, influenciando na formação de aglomerados que por sua vez dificultam o bombeamento. O uso de aditivos reológicos pode ser uma alternativa para minimizar a sedimentação e diminuir a viscosidade das polpas concentradas, facilitando seu escoamento no interior do mineroduto. Neste trabalho foram realizadas caracterização da polpa de bauxita transportada por mineroduto, através das análises de pH, Ponto de Carga Zero (PCZ), densidade, análise granulométrica, viscosidade, além de ajustes para os modelos de Bingham e Herschel-Bulkley. O estudo de parâmetros reológicos foi realizado no viscosímetro Haake VT 550, com sensor tipo cilindros coaxiais SV1, a 28 ºC e taxa de 100 s-1. As análises reológicas mostraram que a polpa de bauxita apresentou comportamento de um fluido não-newtoniano dependente do tempo. A pesquisa para a dependência do fluido com o tempo foi realizada através da curva de histerese, mostrando que a polpa apresentou tendência ao comportamento reopético. A viscosidade cresceu exponencialmente com o aumento do teor de sólidos contendo uma fração de 34,76% de finos. A curva de defloculação possibilitou avaliar à concentração ideal de defloculante em 2,5% correspondendo 62,5 g/t necessários para a redução da viscosidade da polpa de bauxita em estudo. O PCZ da bauxita estimado foi de aproximadamente 3,5 e os valores experimentais tiveram melhor ajuste para o modelo de Herschel- Bulkley.
  • EVILACIO LUZ TEIXEIRA
  • PRODUÇÃO DE BIODIESEL ATRAVÉS DA HIDROESTERIFICAÇÃO DO ÓLEO DE ANDIROBA (Carapa guianensis, Aubl.) VIA CATÁLISE HETEROGÊNEA ÁCIDA.
  • Data: 30/06/2011
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  • O processo de hidroesterificação (hidrólise seguida de esterificação) se constitui como uma alternativa ao processo convencional de produção de biodiesel, pois permite o uso de matérias-primas de qualquer teor de água e de ácidos graxos. O biodiesel foi gerado a partir da esterificação do óleo de andiroba com alto teor de ácidos graxos sendo utilizado o óxido de nióbio em pó da CBMM (HY-340) como catalisador. Para execução dos experimentos foi utilizado um reator autoclave (batelada). A reação de hidrólise foi conduzida na temperatura de 300°C, ~1200psi e razão molar água/óleo de 20. Nas reações de esterificação foram observados os efeitos da razão molar metanol/ácido graxo (1,2; 2,1 e 3,0), da temperatura (150, 175 e 200ºC) e da concentração de catalisador (0, 10 e 20% m/m) tendo como resposta a conversão e a taxa inicial da reação. Os dados foram conduzidos segundo um planejamento experimental (fatorial com 23 e adição de 3 pontos centrais) analisado pelo programa Statistica. A conversão das reações de esterificação foi monitorada a partir de medidas titulométricas de acidez das alíquotas, retiradas nos tempos de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45 e 60 min. Nos experimentos de esterificação a maior conversão obtida foi 96,1% com temperatura de 200ºC, 20% m/m de catalisador e razão molar metanol/ácido igual a 3,0. Eliminando o catalisador e considerando os mesmos níveis para as outras duas variáveis analisadas (temperatura e razão molar), foi obtida uma conversão de 95,3%, porém foi observada uma taxa de conversão menor tendo-se um aumento de 35 minutos no tempo de reação comparando com a reação catalisada.
  • MARIA DA CONCEICAO DA COSTA VALENTE
  • AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE SECAGEM NO RENDIMENTO E NA QUALIDADE DO ÓLEO DE LINHAÇA (Linum usitatissimum L.).

  • Data: 20/06/2011
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  •             De origem asiática, a semente de linhaça (Linum usitatissimum L.) pertence à família das Lináceas e é obtida a partir do linho. A semente da linhaça é ainda a maior fonte alimentar de lignanas, compostos fotoquímicos parecidos com o estrogênio, que podem desempenhar ação anticancerígena. Rica em fibras solúveis tem aproximadamente 40% do seu peso composto por óleos ricos em Ômega 3, entre os quais se destaca o α-linolênico. A secagem é a operação unitária segundo o qual ocorre eliminação da água por evaporação ou sublimação, presente em um material, mediante a aplicação de calor com condições controladas. Visando averiguar o comportamento das sementes de linhaça durante a operação de secagem, o presente trabalho teve como objetivo principal realizar o planejamento experimental e analisar estatísticamente os resultados empregados para quantificar a influência da temperatura do ar (T), tempo de secagem (t), velocidade do ar de fluidização (Uf) e carga de sólidos (Cs), sobre a razão de umidade (Xr), rendimento em óleo (Rend.) e os parâmetros oleoquimicos. A estimativa do ponto ótimo de operação foi determinada em função das variáveis de entrada aplicando o conceito de desejabilidade global. Dentre as condições estabelecidas neste trabalho, o valor ótimo da Função Desejabilidade é quando T é deslocada próximo ao nível alto (72 oC), t para o mínimo (3 h), Uf  para o ponto  próximo ao central (0,83  m/s) e a Cs para o nível alto (500 g), obtendo-se assim: 0,126 para Xr; 36,92 % para Rend.; 4,51 mg KOH/g para IA; 22,52 meqO2/Kg IP e 0,31% para DC. Foram obtidas as isotermas de dessorção das sementes de linhaça nas temperaturas de 40, 60 e 80°C. Os dados experimentais foram avaliados usando seis modelos matemáticos. A entalpia e a entropia diferencial de dessorção foram estimadas por meio das relações de Clausius-Clapeyron e Gibbs-Helmholtz, respectivamente. Os modelos de GAB e Peleg ajustaram adequadamente os dados experimentais. A teoria da compensação entalpia-entropia foi aplicada com sucesso às isotermas de dessorção e indica que o mecanismo de dessorção de umidade das sementes de linhaça pode ser considerado como controlado pela entalpia. A secagem das sementes de linhaça previamente umidificadas foram avaliadas em um secador de leito fixo e fluidizado, as corridas experimentais foram realizadas nas temperaturas de 40, 60 e 80°C, dentre dos cinco modelos propostos, o modelo de Midilli et al, foi o melhor modelo que melhor ajustou aos dados experimentais. Foi observado que a difusividade efetiva para as sementes de linhaça aumentou com a elevação da temperatura do ar de secagem para a secagem em leito fixo e fluidizado. A dependência da difusividade em relação à temperatura foi descrita pela equação de Arrhenius, por meio da qual se estimou para ambos os processos de secagem.

  • MARCILENE SILVA DA SILVA
  • CRAQUEAMENTO DO ÓLEO DA POLPA DO BURITI (Mauritia flexuosa L.), EM REATOR DE LEITO FIXO DESCONTÍNUO.
  • Data: 26/05/2011
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  • O presente trabalho visa investigar o Processo de Craqueamento Termocatalítico do Óleo de Buriti (Mauritia flexuosa L.), óleo de palma (Elaeis guineensis) e sabão de óleo de buriti, considerando a transformação dos óleos vegetais e sabões via craqueamento termocatalítico em biocombustíveis, utilizando-se Na2CO3 (Carbonato de Sódio), CaCO3 (Carbonato de Cálcio),CaO (óxido de cálcio) e Zeólitas Ácidas (HZSM-5) como catalisadores,as temperaturas de 420, 450 e 480 °C.O fruto de Buriti (Mauritia flexuosa L.) foi coletado e extraído óleo da polpa, em seguida este óleo foi caracterizado em relação Índice de Acidez, Índice de saponificação, Viscosidade Cinemática, Densidade , Índice de Refração e análise de CHN.Para testes preliminares foi utilizado o óleo de palma refinado e neutralizado portanto eles não foram caracterizados.O sabão de buriti foi preparado em laboratório com hidróxido de potássio e hidróxido de sódio e armazenados para pirólise térmica.Os catalisadores também foram caracterizados com relação ao infravermelho,Ressonância Magnética Nuclear .de 29Si e 27Al, difração de raio X ,análise térmica, análise química e TPD de Amônia .No processo de craqueamento termocatalítico os produtos líquidos produzidos foram analisados quanto aos parâmetros: rendimento, índice de acidez, espectro de infravermelho, espectro de RMN e análise de CHN em seguida foram caracterizados com relação à densidade e viscosidade cinemática. No entanto, com relação ao índice de acidez dos produtos líquidos, somente os catalisadores básicos produziram craqueados com valores aceitáveis para utilização como combustível. A partir dos resultados verificou-se a eficiência dos catalisadores no qual o catalisador carbonato de sódio forneceu produtos de baixa acidez e com boas características para uso como combustível.
2010
Descrição
  • DENISE PERES DOS SANTOS SARDINHA
  • Production of Bacillus subtilis bioflocculant and its application in the flocculation of residue suspension from kaolin processing.

  • Data: 27/09/2010
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  • The objective was to study the flocculation of residue kaolin suspension using bioflocculant produced from cells and extracellular products of Bacillus subtilis. The assays were carried out at laboratory bench scale and was employed a jar test apparatus. The study was conducted in three stages. 1) production of biofloculante, 2) bioflocculation of kaolin residue suspensions, optimization using statistical experimental design and 3) bioflocculation and coagulation/flocculation of  industrial wastewater generated from the kaolin processing. Ouvir

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    The biofloculante was produced from a lyophilized and certified strain of  B. subtilis in culture medium TSB (Tryptic Soy Broth). The culture and determination of the cell density in the suspension (biofloculante) were performed by standard procedures. As results were obtained 50 mL bioflocculant suspension (8.7 x 108 CFU/mL). The point of zero charge (PZC) of the kaolin residue was determined by potentiometric mass titration (PMT) and immersion technique (IT). Bioflocculation process was studied using central composite design (CCD), with and without addition of background electrolyte.  Independent variables: KS (g/L), BV (mL) and suspensions pH;  dependent variable: flocculating rate (FR, %). SEM images were obtained of kaolin residue flocs, after bioflocculation for checking the mode of adhesion between the mineral particles and biofloculante. The of PZC value of the kaolin residue was, around (3.2). The results obtained from the CCR: assays with addition of electrolyte, the variables: KS, BV and pH (linear and quadratic forms) and linear interactions, BV and KS; KS and pH are significant at a confidence level of 95(per cent) for the bioflocculation process; assays without addition of electrolyte, the variables: pH and BV, linear and quadratic forms are statistically significant for the (FR, per cent). Satisfactory results were obtained from the bioflocculation, maximum flocculating rate, around 80% at experimental conditions of pH (2.4 - 3.6), BV (3.7 - 8.4 mL) and lower level of KS ( g/L). Physicochemical parameters of industrial wastewater were determined by standard procedures: pH, turbidity, total alkalinity, dissolved oxygen, solids, cations and anions (Cl-, SO42-, Na+, K+, Ba2+ and Mn2+, Ca2+, Fe3+, Zn2+). The PZC of kaolin residue obtained from  industrial wastewater was determined by potentiometric mass titration (TPM) technique. Bioflocculation assays of samples of the industrial wastewater were carried out, under experimental conditions, obtained from later stages of this work. The bioflocculation process was more efficient and a value of flocculating rate, around  (80% ) was obtained for (IE-B203). From bioflocculation settling rate significant was obtained at process time of 2 min and settling time of 5 min., experimental conditions that may be considered a good draw for an industrial process.

  • LOUISE CAROLINA GONCALVES TEIXEIRA
  • PRODUÇÃO DE BIODIESEL DA GORDURA DE MURUMURU (Astrocaryum murumuru) VIA CATÁLISE HETEROGÊNEA
  • Data: 24/09/2010
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  • Neste trabalho investigou-se a viabilidade da oleaginosa Murumuru (Astrocaryum murumuru) como matéria prima para a produção de biodiesel através do uso de catálise heterogênea básica na transesterificação. O murumuru é um fruto constituído de polpa e amêndoa, sendo que esta produz cerca de 50% de uma gordura branca, inodora, com a vantagem de não rancificar facilmente, pois é rica em ácidos graxos saturados de cadeia curta como láurico e mirístico. O biodiesel convencionalmente é produzido através da rota catalítica básica homogênea. No entanto, essa rota apresenta algumas desvantagens, tais como: a saponificação dos ésteres e a dificuldade de remoção do catalisador. Por outro lado, a rota catalítica heterogênea evita os inconvenientes da catálise homogênea, reduzindo a quantidade de efluentes aquosos gerados no processo e a reutilização dos catalisadores. O catalisador heterogêneo hidrotalcita foi sintetizado e caracterizado através das análises de fluorescência de raios X, difratometria de raios X, análise termogravimétrica, análise textural (método BET) e microscopia eletrônica de varredura. Foi realizado um planejamento fatorial completo utilizando metanol como reagente. As variáveis independentes foram temperatura, razão molar e concentração de catalisador e a variável de resposta foi a conversão, medida através do método espectrofotométrico. Essas reações foram conduzidas em um reator batelada pressurizado. A melhor conversão encontrada a partir do planejamento foi de 88,97% para razão molar de metanol/óleo igual a 12, temperatura de 200ºC e concentração de catalisador igual a 6%, em 1 hora de reação. Para essa condição, foram realizados estudos cinéticos e testada a utilização de etanol, através do estudo cinético pode-se obter uma boa correlação entre as constantes cinéticas e conversão, quando utilizado o modelo que considera reação reversível, reação química como etapa controladora que segue o mecanismo de Eley Rideal.
2009
Descrição
  • LORENA GOMES CORUMBA
  • OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE EXTRAÇÃO DO ÓLEO ESSENCIAL DE PRIPRIOCA (Cyperus articulatus L.) POR ARRASTE COM VAPOR.
  • Data: 29/05/2009
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  • Analisa-se experimentalmente o processo de extração do óleo essencial de rizomas de priprioca (Cyperus articulatus L.) por arraste com vapor d’água saturado, em um protótipo em escala de bancada. Por meio de experimentos estatisticamente planejados, estimam-se as condições ótimas o processo de modo a maximizar as variáveis de resposta rendimento em óleo e teor de mustacona, componente majoritário do óleo essencial de priprioca, em função de variáveis operacionais de entrada do processo. As variáveis independentes e respectivos níveis são: carga de rizomas de priprioca, em gramas (64, 200, 400, 600, 736); granulometria dos rizomas, em milímetros (0,61; 1,015; 1,6; 2,19; 2,58) e tempo de extração, em minutos (40, 60, 90, 120, 140). Utilizando um planejamento composto central, com auxílio do aplicativo Statistica® 7.0, são propostos modelos matemáticos para as respostas em função das variáveis independentes isoladas e de suas combinações. Constata-se que o rendimento em óleo essencial e os teores de mustacona podem ser estimados adequadamente por modelos polinomiais de segunda ordem. São obtidos simultaneamente maiores rendimentos em óleo e teores de mustacona, quando a carga de rizomas varia de 105 a 400 gramas para tempos de extração compreendidos entre 105 e 140 minutos.
  • FERNANDO DE FREITAS MAUES DE AZEVEDO
  • DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DE EQUILÍBRIO DE FASES A ALTAS PRESSÕES DOS SISTEMAS ÉSTERES ETÍLICOS DE ÓLEO DE DENDÊ E ÉSTERES ETÍLICOS DE ÓLEO DE MURUMURU EM DIÓXIDO DE CARBONO.
  • Orientador : MARILENA EMMI ARAUJO
  • Data: 30/03/2009

  • TIAGO TERIBELE
  • PROJETO DE UMA PLANTA PILOTO DE PRODUÇÃO DE BIODIESEL EMPREGANDO O SIMULADOR DE PROCESSOS ASPEN HYSYS: UMA NOVA ABORDAGEM NA CARACTERIZAÇÃO DO ÓLEO VEGETAL
  • Orientador : MARILENA EMMI ARAUJO
  • Data: 13/03/2009

2008
Descrição
  • ELIZABETH PORTO DA SILVA
  • OTIMIZAÇÃO DA EXTRAÇÃO DE ANTOCIANINAS DA CASCA DE MANGOSTÃO (Garcinia mangostana L.) UTILIZANDO METODOLOGIA DE SUPERFÍCIES DE RESPOSTA.
  • Orientador : LENIO JOSE GUERREIRO DE FARIA
  • Data: 30/06/2008

  • TAUANY MARTINS VIEIRA
  • PRODUÇÃO DE AGREGADO UTILIZANDO LAMA VERMELHA: CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL VISANDO SUA APLICAÇÃO EM CONCRETO.
  • Orientador : EMANUEL NEGRAO MACEDO
  • Data: 30/06/2008

  • EDILSON MARQUES MAGALHAES
  • ESTUDO DA CINÉTICA DE SECAGEM DE AGREGADOS PRODUZIDOS A PARTIR DE RESÍDUO DO PROCESSO BAYER.
  • Orientador : CELIO AUGUSTO GOMES DE SOUZA
  • Data: 31/03/2008

2007
Descrição
  • ROBERTA MORAES DIAS
  • RECUPERAÇÃO DO CÁDMIO DE SOLUÇÃO PROVENIENTE DE LICOR ISENTO DE FERRO E NÍQUEL DE ELETRODOS BOBINADOS DE BATERIAS DE CELULAR Ni-Cd DESCARTÁVEIS.
  • Orientador : CLAUDIO ROBERTO OROFINO PINTO
  • Data: 04/10/2007

  • CARLOS CELIO SOUSA DA CRUZ
  • ANÁLISE DO ESCOAMENTO LAMINAR EM DUTOS ANULARES CONCÊNTRICOS COM ROTAÇÃO DA PAREDE INTERNA.
  • Orientador : JOAO NAZARENO NONATO QUARESMA
  • Data: 28/09/2007

  • JOSE PEDRO NEVES LOPES
  • TRANSESTERIFICAÇÃO DA GORDURA DAS AMÊNDOAS DE MURUMURU COM ETANOL PARA A PRODUÇÃO DE BIODIESEL.
  • Orientador : LUIZ FERREIRA DE FRANCA
  • Data: 28/09/2007

  • HERICA DANIELE COSTA ARAUJO
  • EQUATION OF NON-LINEAR BURGERS: TECHNICAL SOLUTION OF GENERALIZED INTEGRAL TRANSFORM

  • Orientador : EMANUEL NEGRAO MACEDO
  • Data: 06/06/2007
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  • The Burgers equation is a parabolic partial differential equation applied in the study of problems of transfer of heat, mass and amount of movement and in existent complex systems in the physics, chemistry and biology. The equation results from the combination of convective, diffusive and radioactive terms that turn it to a non-linear equation. The present work studies the GITT (Generalized Integral Transformed Technique) application to transient, non-homogeneous, dimensionless and non-linear version of the Burgers equation. The GITT methodology transforms the Burgers equation, generates a differential system of ordinary, infinite, non-linear and coupled. Like this, are generated two algorithms by the transformed system: one is a simplified model named as GITT UNIT, which represents the main contribution of this research and another in the traditional GITT form. Both codes are implemented in FORTRAN 90/95 language and solved through of the routine DIVPAG of the IMSL library (1987). The solution for the Burgers equation is expressed by means of the dimensionless transfer potential θ(x,t) – obtained for several combinations of dimensionless coefficients – that constitute the terms of the Burgers equation. The applicability of the technique adopted in the present work it was verified by comparing the results generated by GITT to those generated by MSO (lines method) and the literature. The influence of the foregoing coefficients in the behavior of θ(x,t).was also analyzed. After verifying the applicability of the technique, the results obtained by the algorithm GITT UNIT are compared to the results of GITT. The behavior of the function that preserve the non-linear terms of the Burgers equation is analyzed varying the size of the series and the mesh obtained by GITT UNIT code implementation. The results show excellent convergence.

  • SIMONE DE AVIZ CARDOSO
  • MODELAGEM E SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE SEPARAÇÃO POR MEMBRANA DIFUSIVA POLIMÉRICA PARA A EXTRAÇÃO DE METAIS.
  • Orientador : JOAO NAZARENO NONATO QUARESMA
  • Data: 16/02/2007

2006
Descrição
  • EDINELSON SALDANHA CORREA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE ANALCINA OBTIDA A PARTIR DE REJEITO CAULIM COM APLICAÇÃO EM ADSORÇÃO.
  • Data: 19/12/2006
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  • Neste trabalho foi utilizado rejeito de caulim da região do Ipixuna-PA, com objetivo de sintetizar zeólita tipo analcina na forma sódica como fase cristalina predominante, através do processo hidrotérmico. O rejeito foi submetido à alcinação por 4 horas a 700°C, para conversão em metacaulinita. A partir desta metacaulinita foi preparada uma mistura reacional contendo diatomito e hidróxido de sódio, que foi levada à autoclave a uma temperatura de 215°C por 24 horas. Diversas variáveis do processo de síntese foram investigadas, entre elas destacam-se: disponibilidade de sódio, proporção de silício, natureza da fonte de sílica, pH na mistura reacional e tempo de autoclavagem. Isso com o intuito de se determinar quais as alterações que os produtos reacionais sofrem com tais modificações, definindo desta forma a condição ideal de síntese da analcina. Foram avaliadas também algumas propriedades importantes do adsorvente, tais como: estabilidade térmica, onde foi aplicado o método de Rietveld para identificar as modificações na estrutura cristalina; estabilidade em presença ácida; cinética de dessorção gerada pelo íon hidrogênio; comportamento das isotermas de adsorção de cobre, cádmio, zinco e níquel bem como avaliar a seletividade de tais cátions no adsorvente. A síntese de analcina mostrou-se possível usando rejeito de caulim. Quando analcina foi calcinada a 400°C foi observado deslocamento nos planos (h,k,l) e manteve-se constante até 600°C, gerado pela saída de oxigênio da posição 1/8 da analcina, isso gera uma diminuição na célula unitária provocando uma diminuição nos canais e sítios ativos da zeólita o que afetou a capacidade de adsorção.
2004
Descrição
  • CLAUDERINO DA SILVA BATISTA
  • EXTRAÇÃO EM LEITO CONTÍNUO: APLICAÇÃO DA TÉCNICA DA TRANSFORMADA INTEGRAL GENERALIZADA.
  • Orientador : EMANUEL NEGRAO MACEDO
  • Data: 27/02/2004

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