Universidade estadual de campinas


Faculdade de Engenharia Química



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Faculdade de Engenharia Química

T1106

APLICAÇÃO DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS COMO CONTROLADOR PARA O PROCESSO DE RECUPERAÇÃO DE BROMELINA


Rodrigo Prado de Paiva (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Ana Maria Frattini Fileti (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Bromelina é um conjunto de enzimas proteolíticas encontrado no abacaxi. Para sua purificação e recuperação, uma das técnicas utilizadas é o uso de etanol como agente precipitante. No entanto, o controle da temperatura do processo é fator relevante na atividade final da enzima. Desse modo o uso de um modelo de controle que se adapte às não linearidades da operação é indispensável. Para esse estudo, baseou-se nas redes neurais artificiais, que são modelos matemáticos com capacidade de aprendizagem e de generalização e que podem predizer uma saída a partir de determinadas entradas. O objetivo deste estudo foi desenvolver um modelo neural para o controle de temperatura em um tanque encamisado de precipitação de bromelina, através da manipulação de propilenoglicol( fluido refrigerante). Foram realizados ensaios em malha aberta para a construção do banco de dados. Através do MATLAB, definiram-se diferentes modelos neurais, contendo estes, uma camada de entrada, uma camada intermediaria e uma de saída, sendo as variáveis de entrada do processo a temperatura do álcool, temperatura da solução dentro do reator, temperatura do propilenoglicol de entrada e saída, e nível do tanque.. Pode-se notar que as quantidades de variáveis de entrada influenciaram na saída de rotação da bomba de propilenoglicol de maneira positiva em certos modelos. De modo geral, os modelos criados tiveram uma predição eficiente em relação à variável manipulada nos testes realizados.

Redes neurais - Controle de processos - Inteligência artificial

T1107

SIMULAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ETANOL VIA CALDO E BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR: AVALIAÇÃO DE DIFERENTES PROCESSOS PARA OBTENÇÃO DE ALCOOL ANIDRO


Rafaella Fonseca Fatureto (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Caliane Bastos Borba Costa (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A produção de etanol como alternativa aos combustíveis fósseis apresenta crescente interesse mundial por atenderem aos interesses ambientais e econômicos atuais. Quando adicionado à gasolina, o etanol contribui para diminuição das emissões de CO2 para atmosfera. A obtenção de um álcool que atenda às especificações necessárias está diretamente relacionada a uma etapa de destilação eficaz. Neste trabalho, é considerada a produção de etanol a partir da cana-de-açúcar visando inicialmente a análise da destilação convencional, antecedente à desidratação, que tem como produto o álcool etílico hidratado carburante. Através de simulações no software ASPEN, estudou-se a variação dos parâmetros que influenciam no processo de separação e resultam num produto final de maior qualidade, considerando sempre a viabilidade do processo. A desidratação para obtenção do álcool etílico anidro carburante estudada é uma destilação extrativa com monoetilenoglicol (MEG), cuja eficiência é compara com a destilação azeotrópica com cicloexano, sendo essas as técnicas mais empregadas nas Usinas brasileiras.

Simulação - Bioetanol - Análises estratégicas operacionais

T1108

SEPARAÇÃO DO ÁCIDO HIALURÔNICO POR CROMATOGRAFIA DE PERMEAÇÃO EM GEL


Renata Pinto da Silva Matos (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Cesar Costapinto Santana (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O ácido hialurônico (AH) é um polissacarídeo de alta massa molecular composto por unidades repetitivas dos dissacarídeos ácido D-glicurônico e N-acetil-D-glicosamina, com cerca de 200 a 20.000 dissacarídeos por cadeia. Ele pode ser produzido por fermentação utilizando bactérias do tipo Streptococcus e é aplicado na área médica e cosmética. Dependendo da sua aplicação, tamanhos específicos de AH devem ser utilizados. A separação de suas moléculas por tamanho pode ser feita por um processo conhecido como cromatografia de permeação em gel, que é baseada na diferença de volumes hidrodinâmicos e nela uma coluna preenchida com um gel com propriedades específicas é responsável pela separação. O objetivo deste trabalho foi analisar as melhores condições de separação por tamanho do AH obtido por fermentação do bagaço do caju, utilizando os géis Sephacryl S-300 HR e a Sepharose CL-4B e colunas analíticas preenchidas com os mesmos em dois tamanhos diferentes. Após as corridas experimentais as amostras foram analisadas em um sistema de cromatografia líquida (HPLC) e os resultados demonstraram que o gel Sephacryl S-300 HR é mais eficiente na separação por tamanho do AH. Com o uso de géis de exclusão molecular é possível obter AH de alta massa molecular praticamente livre de contaminantes protéicos.

Ácido hialurônico - Cromatografia - Permeação em gel

T1109

SIMULAÇÃO MOLECULAR DA ADSORÇÃO DE MOLÉCULAS POLISSEGMENTADAS HETERONUCLEARES EM SUPERFÍCIES SÓLIDAS HOMOGÊNEAS


Renato Akira Okita (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Charlles Rubber de Almeida Abreu (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A adsorção é um fenômeno que tem se destacado como alvo de pesquisas nas últimas décadas, devido à possibilidade de sua utilização em processos químicos industriais. Este trabalho tem como objetivo o estudo da adsorção de dímeros e trímeros heteronucleares com diferentes energias de interação em superfície sólida homogênea. Para isto é utilizado à simulação molecular como ferramenta, procurando condições termodinâmicas onde ocorram transições de fase de segunda ordem. Estas são identificadas através de gráficos de isoterma onde a transição de fase ocorre com mudança repentina na inclinação ou ponto de inflexão na isoterma. Na simulação, é utilizado o método de Monte Carlo Grande Canônico, que é um método estatístico de uso exaustivo de números aleatórios em seu cálculo. Utiliza-se o algoritmo de Metropolis, que se baseia em três movimentos básicos: locomoção, inserção e remoção de uma molécula. No caso de trímeros a identificação das transições de fase é realizada visualmente, através de snapshots, com um software implementado em MATLAB. As imagens auxiliam na verificação de alinhamentos das moléculas e conseqüentemente de possíveis transições de fase de segunda ordem. Neste trabalho são consideradas apenas substâncias puras além de segmentos genéricos denominados de tipo A e B.

Adsorção - Monte Carlo - Equilíbrio

T1110

EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UMA ENZIMA PROTEOLÍTICA DO CURAUÁ (ANANAS ERECTIFOLIUS)


Ivan Fabian Arcuri (Bolsista IC CNPq), Moacir Jorge Elias e Prof. Dr. Elias Basile Tambourgi (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O curauá (Ananas erectifolius) é uma planta fibrosa encontrada no Norte e Centro-oeste do Brasil, uma bromeliácea de características físico-químicas que lhe conferem grande potencial de utilização na indústria automobilística, como fonte de fibras. Como toda planta da família Bromeliaceae contém níveis significativos da enzima bromelina, de alto valor comercial e com ampla aplicação também na indústria farmacêutica, alimentícia e cosmética. Neste trabalho, variou-se o pH de 4,5 a 9,5 e a temperatura de 5 a 50º do resíduo do curauá (ananas erectifolius), medindo-se a atividade enzimática para cada um dos ensaios pelo método de Biureto, determinando-se a temperatura e pH ótimos de sua utilização, com o objetivo de otimizar as condições de uso do resíduo para posterior purificação. Foram utilizadas as duas variedades comercialmente encontradas (branca e roxa).Os resultados mostraram que o curauá possui enzimas com atividade proteolítica, sendo o pH ótimo 8,5 para as duas variedades e temperaturas ótimas de 30ºC para a espécie branca e 10, 20 e 35ºC. As folhas do curauá foram coletadas no campo, na fazenda experimental – São Manoel, Botucatu-SP. Chegando ao laboratório foram lavadas com água destilada, secas em papel toalha e armazenadas em sacos plásticos, sob refrigeração, até a utilização da mesma.

Bromelina - Biotecnologia - Processos de separação

T1111

A DEGRADAÇÃO FOTOCATALÍTICA DO FENOL EM PRESENÇA DE ZNO


Caio Oliveira Biondi (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Elizabete Jordão (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os mais recentes e mais promissores processos de descontaminação ambiental estudados são os chamados “Processos Oxidativos Avançados” (POA). Os POA, cujo princípio consiste em gerar radicais livres hidroxila (·OH), agentes altamente oxidantes, a partir de reações fotocatalisadas ou quimicamente catalisadas, se dividem em sistemas homogêneos e heterogêneos, onde os radicais hidroxila são gerados com ou sem irradiação ultravioleta. A pesquisa desenvolvida neste trabalho envolve a degradação do fenol através dos POA, utilizando o óxido de zinco (ZnO) como catalisador. O material semicondutor (ZnO), foi caracterizado por técnicas como difração em raios-x, microscopia eletrônica de varredura e medida de área superficial. A reação foi conduzida em um reator fotocatalítico, empregando-se como catalisador, ZnO e um sistema de luz constituído por uma lâmpada de vapor de mercúrio de 250w. Os ensaios cinéticos foram realizados em presença do catalisador suspenso numa solução aquosa contendo o fenol em uma ampla faixa de concentrações. Os resultados foram avaliados a partir de amostras coletadas em diferentes tempos de reação, analisadas por cromatografia gasosa e comparados com resultados obtidos com técnicas de fotólise e adsorção.

Fotocatálise - Óxido de zinco - Fenol

T1112

DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE CONTROLE EM UMA PLANTA QUÍMICA DIDÁTICA, COM SUPERVISÃO EM TEMPO REAL


Guilherme Nardin Prado (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Flávio Vasconcelos da Silva (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Nos últimos anos tem se observado a necessidade de uma maior interação entre o ensino de Engenharia Química e técnicas industriais de controle e a automação de processos. Este projeto teve por objetivo o desenvolvimento de um sistema de automação baseado na implementação, configuração e sintonia de controladores aplicados em uma planta química didática, montada no laboratório de graduação da Faculdade de Engenharia Química/UNICAMP. Também foi desenvolvido um sistema supervisório, das condições do processo e das variáveis importantes para a manutenção das condições de operação do protótipo. O sistema de controle proposto teve como objetivo principal proporcionar ao protótipo versatilidade de aplicações e flexibilidade de implementações de diferentes estratégias. O desenvolvimento da metodologia proposta baseou-se na criação do modelamento matemático do processo real (Reator Químico do Protótipo Experimental). Os dados obtidos foram manipulados e feitas as verificações das curvas de resposta após aplicação de um distúrbio. Os parâmetros necessários aos controladores PID foram determinados e implementados ao modelo desenvolvido no simulador.

Sistemas supervisórios - CLP - Controladores

T1113

ESTUDO DA REA\CAO\ DE ESTERIFICAÇÃO DE AÇÚCARES E ÁCIDO ACRÍLICO NOS POROS DE MCM-41 BÁSICAS


Bruno Capello Sousa Sangiani Moraes (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Gustavo Paim Valença (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
As reações de esterificação de açúcares são estudadas por diferentes sínteses devido à importância de seus produtos para as indústrias de cosméticos, alimentos e farmacêuticas. O presente projeto tem como objetivo o estudo da reação de síntese do acrilato de frutose catalisada com uma zeólita, Al-MCM-41. A reação de esterificação da frutose com ácido acrílico foi estudada em meio orgânico A eficiência deste catalisador, que segundo a bibliografia é altamente eficiente em trocas iônicas e constituído de alta quantidade de sítios ácidos também foi estudada no presente projeto. Experimentalmente, sintetizou-se Al-MCM-41 com uma quantidade única de alumínio (Al/Si=1:15), e posteriormente caracterizou-se este sólido pela área superficial (método BET) e mediante difração de raio X de baixo ângulo. A reação foi realizada sob refluxo em um balão e alíquotas da mistura reacional foram retiradas em intervalos de tempo em uma mesma temperatura. Tais amostras foram analisadas por cromatografia em fase líquida. De acordo com os resultados obtidos e nas condições estudadas até o momento, foi possível observar um diéster como produto final da reação na presença da Al-MCM-41.

Ácido acrílico - MCM-41 - Esterificação

T1114

ESTUDO DA PREPARAÇÃO DE FERTILIZANTES COM LIBERAÇÃO CONTROLADA


Rodolfo José Lobato Vilela (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Gustavo Paim Valença (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Para atender o aumento da demanda mundial por alimentos, gerou-se a necessidade de otimizar a produção no campo, havendo uma corrida por parte da industria de fertilizantes em tornar seus produtos mais eficazes para alta produção. Teve-se então a idéia da criação de um fertilizante com liberação controlada, onde é produzido um catalisador denominado MCM–41, escolhido pelo fato de ser um material poroso (peneira molecular), e cujo volume de poro pode ser controlado com a impregnação de bário em algumas porcentagens. A produção desse catalisador se resume em reagir NH4OH, quantidades de Al2(SO4)3 e tetraetilortosilicato (TEOS, fonte de silício) junto com H2O e com a adição de brometo de cetil-trimetil amônia (CTMABr, agente direcionador). Após a fase de reação, filtragem e secagem o produto é seguido de uma calcinação específica para retirada de água e impurezas. A fase de impregnação se resume em medir o volume de poro e aplicar uma solução de nitrato de bário com o volume encontrado e concentração desejada, seguida novamente por uma secagem e uma segunda calcinação diferente da primeira. Por ser uma peneira molecular, podem ser adsorvidos a esse material nitratos, fosfatos e potássio (constituintes da maioria dos fertilizantes). Em seguida mede-se e tenta-se controlar a liberação desses nutrientes em meio aquoso através da medição de pH e/ ou condutividade elétrica tentando assim simular o que de fato ocorreria no solo.

MCM-41 - Fertilizantes - Liberação controlada

T1115

PROPRIEDADES REOLÓGICAS DO PP


Auandro Ferreira de Oliveira (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. João Sinézio de Carvalho Campos (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os polímeros são largamente empregados em diversas aplicações científicas e tecnológicas. No entanto para que se tenha um amplo aproveitamento nestas aplicações, fundamentalmente deve-se conhecer as propriedades reológicas do material. A reologia é a ciência que estuda o comportamento relacionado à fluidez de um material ao ser submetido a uma força. No caso dos polímeros, estes caracterizados por serem constituídos por longas cadeias hidrocarbonicas, quando submetidos a uma força reagem de acordo com seu peso molecular (PM), ou seja, quanto maior este PM mais viscoso tende a ser. No caso do polipropileno (PP), valores típicos de PM da ordem de 340000g/mol com viscosidade de cisalhamento zero igual a 27000(Pa. s) á 180°C.Assim o conhecimento da viscosidade vai determinar o comportamento do material para determinado uso. A viscosidade pode ser determinada pela técnica viscosimetria capilar. Neste sentido este trabalho enfoca algumas propriedades reológicas de polímeros enfocando o Polipropileno (PP).

Polipropileno - Reologia - Viscosidade

T1116

ESTUDO DE PROCESSOS DE PIRÓLISE


Wan San Jong (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. João Sinézio de Carvalho Campos (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O estudo de técnicas de pirólise é uma alternativa para a obtenção de hidrocarbonetos e outros reatores e principais produtos obtidos, bem como o entendimento das técnicas de caracterização matérias-primas passíveis de utilização nos processos de fabricação de polímeros virgens. Pirólise é a clivagem térmica realizada em completa ou parcial ausência de ar, obtendo óleos e gases. É um dos mais efetivos métodos para a preservação das fontes de petróleo e do meio ambiente, pela diminuição do lixo não degradável. Neste trabalho estuda-se a viabilidade desta técnica em polímeros, a fim de obter diferentes produtos, tais como monômeros e hidrocarbonetos, que agreguem valor às matérias-primas. A partir do levantamento bibliográfico, realiza-se um estudo de diferentes tipos de processos ligados à pirólise de polímeros, os tipos de dos produtos. Para a utilização prática da teoria estudada foi desenvolvido um planejamento experimental, o qual permite adequar fatores como temperatura, tempo de residência e catalisadores, os quais influenciam os produtos finais. A análise dos produtos pode ser feita a partir de métodos de caracterização como detectores de ionização de chama (FID) e de condutividade térmica (TCD), e também a por cromatografia gasosa, com cromatógrafo acoplado a um espectrômetro de massa (GC/MS).

Pirólise - Polímeros - Processo

T1117

SIMULAÇÃO DA CARACTERÍSTICA DE UM LEITO FLUIDIZADO UTILIZANDO O SOFTWARE EDEM/FLUENT-ANSYS QUE TRAZ UMA NOVA METODOLOGIA PARA A INTERAÇÃO ENTRE AS PARTÍCULAS (MÉTODO DOS ELEMENTOS DISCRETOS)


Daniel Portioli Sampaio (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. José Roberto Nunhez (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A alta competitividade do mercado industrial leva à necessidade pela busca de projetos e soluções cada vez mais eficientes, reduzindo ao máximo os custos e o tempo de projeto. Para isso, técnicas numéricas cada vez mais eficientes e validadas experimentalmente possibilitam a investigação virtual de diversas configurações de processos que permitem uma melhor caracterização dos fenômenos envolvidos. Neste sentido, o objetivo deste projeto é acoplar o método dos volumes finitos e o método dos elementos discretos com o uso das ferramentas comerciais de simulação numérica de CFD (Fluent) e o software EDEM (Método dos Elementos Discretos) através da modelagem do escoamento de um leito fluidizado. Foi realizado o treinamento para o uso de ambos os softwares, uma pesquisa bibliográfica sobre os métodos numéricos empregados e os fenômenos físicos envolvidos em leitos fluidizados. As geometrias foram discretizadas, e houve um estudo das malhas e das simulações para a comprovação das curvas de queda de pressão e outras variáveis para serem posteriormente comparadas com os dados da literatura, além da obtenção de propriedades físicas experimentalmente. Este trabalho está sendo desenvolvido em conjunto com o projeto de mestrado de Daniel Nasato, da firma ESSS, representante dos softwares da ANSYS na América Latina.

Método dos elementos discretos - Fluidodinâmica computacional - Leito fluidizado

T1118

PROPOSIÇÃO DO DESENVOLVIMENTO DE UM NOVO MÉTODO SPLINE DE SIMPLES FORMULAÇÃO PARA EVITAR INFLEXÕES INERENTES ÀS TÉCNICAS SPLINE


Ellen Cristina de Mello Lazarini (Bolsista FAPESP), Gabriela Cantarelli Lopes e Prof. Dr. José Roberto Nunhez (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os métodos spline de ajuste de curvas são utilizados principalmente em situações onde o modelo matemático não representa adequadamente o fenômeno ou não se conhece um modelo que descreva o comportamento dos pontos experimentais sendo ajustados. Nesse trabalho foi desenvolvido um Novo Método Spline que evita as inflexões observadas no método spline cúbico (MSC) tradicional. O método consiste no cálculo dos parâmetros das funções spline a partir de uma formulação implícita na qual é feita a minimização do comprimento global do somatório de todas as funções spline cúbicas representando o domínio. Esse novo método foi programado em Fortran e foi comparado com os MSC e o Método Spline Modificado (MSM) com e sem restrição na segunda derivada. O Novo Método Spline obteve o menor comprimento de curva em todas as situações, conforme esperado e, mais importante, eliminou completamente, ou diminuiu as inflexões quando comparado com o MSC. Os resultados do novo método são muito próximos do MSM com restrição na segunda derivada para os gráficos de primeira e segunda derivada, o que foi considerado excelente, visto que não foi necessária a imposição de nenhuma restrição, o que demonstra uma excelente qualidade do ajuste. O método é inédito e os autores estão preparando uma publicação em um periódico indexado.

Ajuste de curvas - Método spline - Inflexões

T1119

DETERMINAÇÃO DA CURVA DE POTÊNCIA PARA OS REGIMES LAMINAR, TRANSIÇÃO E TURBULENTO COM O USO DE TÉCNICAS EXPERIMENTAIS PARA O IMPELIDOR TIPO PÁS RETAS INCLINADAS A 45º EM FUNÇÃO DE ALGUNS PARÂMETROS GEOMÉTRICOS


Luís Henrique Saia Cereda (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. José Roberto Nunhez (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O projeto de agitadores é dependente de relações empíricas, e trabalhos como os compilados por Rushton (1950), Nagata (1975), Edwards (1989) e Tatterson (1991) são utilizados como principais referências para a estimativa do consumo de energia de sistemas agitados. A maioria dos dados experimentais é antiga, visto que dados recentes são mantidos por empresas que não desejam disponibilizá-los. Este projeto de pesquisa tem por objetivo principal a obtenção de dados experimentais das curvas de potência para diversas configurações do impelidor tipo pás retas inclinadas. Um esforço maior do projeto é obter dados de consumo de potência nas regiões laminar e de transição, onde existem poucas informações na literatura. Os resultados obtidos no regime turbulento são condizentes com dados publicados na literatura e correlações empíricas utilizadas em softwares comerciais.

Impelidor - Pás retas inclinadas - Tanque de mistura

T1120

ANÁLISE TERMODINÂMICA DE UM SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO POR COMPRESSÃO DE VAPOR


Natália Bonifácio Marteleto (Bolsista FAPESP) e Prof. Dr. José Vicente Hallak D'angelo (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os sistemas de refrigeração são utilizados em diversas indústrias químicas, daí a importância do conhecimento desses sistemas para o engenheiro químico, que atua nas fases de projeto, dimensionamento e avaliação do desempenho termodinâmico, que envolve conceitos baseados principalmente na Primeira e Segunda Leis da Termodinâmica. A análise exergética combina essas duas leis e é utilizada para determinar não somente a magnitude, mas também a localização das maiores perdas de qualidade de energia no processo. Nesse trabalho foi analisado um sistema de refrigeração experimental em escala piloto, de forma que os dados experimentais obtidos fossem simulados no simulador comercial Hysys® v2.2. Uma vez validadas as simulações, procedeu-se com a análise exergética, por meio de uma planilha eletrônica, sugerindo mudanças em algumas variáveis do processo, de modo a melhorar o desempenho termodinâmico do sistema experimental. Foram feitas modificações em algumas variáveis do ciclo de refrigeração e os resultados mostraram que, para tal sistema, a válvula de expansão é responsável pela maior perda de exergia (em torno de 43%) sendo, portanto, o principal componente a ser trabalhado para reduzir as perdas do processo.

Refrigeração - Exergia - Simulação

T1121

FLUIDODINÂMICA DE BIOMASSA EM LEITOS FLUIDIZADOS GASOSOS


Carolina Rezende Moreira de Oliveira (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Katia Tannous (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os combustíveis fósseis suprirão as necessidades energéticas por um curto período e a biomassa é uma das alternativas para o abastecimento como forma de energia limpa. Uma alternativa é a casca de arroz, pois o Brasil é um dos maiores produtores do mundo. O presente trabalho trata-se do estudo do comportamento fluidodinâmico da casca de arroz com a adição de partículas inertes homogêneas (areia). A instalação experimental utiliza um compressor de ar, um leito fluidizado cilíndrico de acrílico e um sistema de aquisição de dados, para análise das flutuações de pressão. Foram feitas análises físicas e químicas para a determinação do diâmetro médio da partícula, esfericidade, densidade absoluta, taxa de umidade e decomposição. Diferentes proporções mássicas entre os componentes foram utilizadas a fim de verificar a homogeneidade da mistura. Os parâmetros fluidodinâmicos analisados para a mistura binária foram: velocidade inicial (Ufi), aparente (Ufa) e completa de fluidização (Ufc), e a porosidade da mistura (fa). Além disso, observaram-se diferentes estados de fluidização (segregação parcial e total, e completa). Os resultados mostraram que Ufa, Ufc e fa aumentam significativamente em função da relação fracional entre os dois componentes, devido a presença constante de leitos empistonados. Dados experimentais e da literatura para Ufa foram comparados com correlações empíricas disponíveis.

Casca de arroz - Fluidização - Mistura binária

T1122

ESTUDO FLUIDODINÂMICO DE LEITOS FLUIDIZADOS CILÍNDRICO E CÔNICO CONTENDO PARTÍCULAS HOMOGÊNEAS E HETEROGÊNEAS


Gabriel Luiz Morellato Trazzi (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Katia Tannous (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Atualmente, os leitos fluidizados são muito utilizados para a secagem de materiais como polímeros, fármacos e fertilizantes. Com relação aos fármacos, a homogeneidade do grânulo é fundamental para a qualidade final do produto. Este trabalho tem por objetivo o estudo fluidodinâmico de uma mistura binária de sólidos em leitos fluidizados gasosos, cujos componentes apresentam propriedades físicas semelhantes a de um fármaco. Experimentos foram realizados em colunas de acrílico acopladas por: soprador radial, trocador de calor, rotâmetros medidores de pressão, temperatura e umidade. Os materiais escolhidos foram PVC e celulose microcristalina. Para a análise das velocidades de escoamento (resposta), inicial, aparente, segregação e completa de fluidização, foi feito um planejamento fatorial, 23, baseado em técnicas estatísticas. Os fatores escolhidos foram: geometria do leito (cilíndrica ou cônica), razão de fração mássica entre PVC/celulose (4% e 8%) e fração de área livre do distribuidor (1,34% e 5,89%). Pôde-se verificar que o fator que mais influencia nas respostas é a fração mássica entre os materiais. Os resultados da velocidade aparente de fluidização foram comparados com dados e equações da literatura, obtendo erros satisfatórios.

Fluidização - Planejamento experimental - Mistura binária

T1123

APLICAÇÃO DE FERRAMENTAS TECNOLÓGICAS EM AMBIENTE WEB SOBRE A TECNOLOGIA DA FLUIDIZAÇÃO


Gustavo Henrique Rossini (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Katia Tannous (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O uso de recursos computacionais tem aumentado significativamente nos últimos anos, contribuindo para uma melhoria da qualidade do ensino. As principais ferramentas responsáveis são as animações gráficas e simulações associadas a hipertextos explicativos aos temas. Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um ambiente educacional web sobre a Tecnologia da Fluidização, que contempla explicações teóricas, exemplos industriais, animações e vídeos. Aqui estaremos apresentando animações (flash) de alguns processos químicos e materiais textuais (hipertexto). O ambiente virtual foi elaborado em linguagem HTML, com aplicações de folhas de estilo (css – cascading style sheets) para melhorar a formatação do texto e recursos de javascript. O site está hospedado em um servidor privado, devido à necessidade de uma grande capacidade de armazenamento virtual, estando disponível no endereço http://www.fluidizacao.com.br. Para as animações foi utilizados o software Flash MX Professional 2004 em integração com a linguagem de programação para web PHP. O resultado do trabalho pôde ser avaliado através de análises estatísticas de acesso e por enquete, sendo armazenados em um banco de dados online para posterior aprimoramentos.

Ferramentas tecnológicas - Ambiente web - Tecnologia da fluidização

T1124

SIMULAÇÃO E AJUSTE DE PARÂMETROS DA POLIMERIZAÇÃO VIA RADICAL LIVRE EM EMULSÃO


Bruno Rios Calvo (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Liliane Maria Ferrareso Lona (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A polimerização via radical livre é uma das mais importantes técnicas para produção de polímeros. A polimerização em emulsão é hoje uma técnica de considerável importância para a produção comercial de vários tipos de polímeros, devido às suas muitas vantagens com relação a outros métodos de produção. Nesse projeto de iniciação científica, estudou-se a polimerização em emulsão via radical livre através da utilização de um modelo matemático, considerando como caso estudo o poliestireno. O modelo matemático para este projeto foi desenvolvido tese de doutorado da doutora Sheila Contant. Neste projeto de iniciação científica, o modelo foi validado através da comparação dos resultados de simulação com dados experimentais de literatura. Para isso, o programa foi executado em diversas condições operacionais diferentes e alguns parâmetros do modelo foram ajustados. Propriedades importantes do polímero foram investigadas, como por exemplo, os pesos moleculares médios e polidispersidade.

Emulsão - Polimerização - Reator

T1125

DRY-FILM BIOCIDES ON PAINT FILM PRESERVATION USING NEURAL NETWORKS


Cassio Martins de Lazari (Bolsista IC CNPq), Sheila Contanta, Giovanni Caritá Júnior e Profa. Dra. Liliane Maria Ferrareso Lona (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os biocidas têm uma importância fundamental na preservação de uma grande variedade de produtos sucetíveis a proliferação de microorganismos exemplo disso as tintas, materiais que podem sofrer deterioração microbiológica tanto quando estocadas (ainda dentro das latas) quanto após aplicadas em uma superfície. Graças ao vasto campo de aplicação de tintas nas mais diversas construções, a competição comercial trás incentivos para a produção de pesquisa de biocidas de largo espectro de ação de baixa toxidade e baixo custo. Uma possibilidade para alcançar esse objetivo, é investir em novas combinações dos biocidas já existentes uma vez que a criação de novas moléculas de biocidas seja cara e dispendiosa em relação ao tempo. Ao investir em novas combinações, os produtores também estão em busca de seus comportamentos sinergéticos. Neste trabalho, foram usadas redes neurais artificiais para a predição do nível de crescimento dos fungos em superfícies pintadas com tintas a base de água com uma formulação biocida contendo diferentes concentrações de dez tipos de agentes químicos comerciais experimentais. Redes neurais artificiais são ferramentas computacionais que possuem a habilidade de aprender o comportamento de um processo e o relacionamento entre os tipos de variáveis sem nenhum modelo fenomenológico de sistema. Dentro do campo das tintas, no entanto, não há o devido interesse para utilização de redes neurais e apenas alguns artigos são encontrados na literatura envolvendo redes neurais e tinta. Um exemplo deste é a modelagem e otimização do recipiente para uma camada de tinta. Neste trabalho os autores aplicaram com sucesso uma rede neural relacionando condições e quantidade de ingredientes (concentração do componente polimérico, concentração do catalisador e a temperatura usada para aquecer o produto) com seis propriedades da camada de tinta (dureza, elasticidade, aderência, resistência ao metil-isobutil-cetona, resistência a impacto e resistência de contra-impacto). Neste trabalho foram usados redes neurais para estudar o efeito dos biocidas de filme seco na preservação do filme de tinta. O aprendizado supervisionado foi utilizado na rede. Esse paradigma utiliza pares de vetores (entrada e saída padrão) neste processo interno no intuito de minimizar as diferenças entre a saída da rede e a saída desejada.

Paint film - Biocide - Neural networks

T1126

SIMULAÇÃO E AJUSTE DE PARÂMETROS DA POLIMERIZAÇÃO RADICALAR VIVA EM MASSA


Raquel Saito Néris (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Liliane Maria Ferrareso Lona (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A polimerização de radical controlada (PRC) tem sido uma técnica muito utilizada na produção de polímeros com micro estruturas altamente padronizadas. Neste trabalho, a partir da variação de parâmetros no programa, é possível verificar uma melhor eficiência na reação de polimerização, obtendo polímeros com uma estrutura macromolecular definida. A linguagem utilizada foi o Fortran. A polimerização escolhida foi a NMRP, a qual é uma polimerização via radical livre controlada que envolve a adição de um radical nitróxido estável para capturar as cadeias em crescimento ou em propagação. Além disso, a utilização da polimerização de estireno com os iniciadores químicos BPO, AIBN e TBEC também foram escolhidos para o estudo. Como exemplo de análise do processo, diminuindo concentrações do agente controlador, maiores valores de pesos moleculares foram observados. Em outro sentido, a taxa de polimerização diminui quando se utiliza o fator de eficiência menor que uma unidade, este sendo definido como uma fração do agente controlador capaz de formar um radical nitróxido, por isso foi utilizada a reação com fator de eficiência igual a 0,7, o qual obteve melhores resultados para a polimerização do estireno.

Polimerização - Simulação - Reator

T1127

PROCESSAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE NANOCOMPÓSITOS BIODEGRADÁVEIS


Daniel Elias de Melo Faleiros (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Lucia Helena Innocentini Mei (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Neste trabalho o efeito da adição de uma argila mineral nanoparticulada e amido de arroz no polietileno de baixa densidade foram analisados. Procurou-se avaliar os efeitos e a viabilidade quanto à utilização dessas cargas como agentes de biodegradação (amido) e como agente de reforço (nanoargila) no desempenho mecânico do polietileno de baixa densidade (PEBD). Nanocompósitos híbridos PEBD / nanoargila / amido de arroz - foram processados em uma extrusora dupla rosca e estudados em diferentes concentrações. As propriedades mecânicas de tração, morfológicas e biodegradação foram avaliadas em função do teor de amido de arroz e de nanoargila. Pretende-se com isso, desenvolver uma blenda parcialmente biodegradável, a partir do polietileno de baixa densidade, com capacidade de substituir alguns plásticos convencionais com propriedades mecânicas adequadas para aplicação desse novo material na área de engenharia.

Nanocomposito - Polímero - Biodegradavel

T1128

DESENVOLVIMENTO DE UM REATOR DE LEITO FLUIDIZADO RECHEADO COM FLOCULANTE NATURALIZAÇÃO BASE DE TANINO RETICULADO COM FORMOL Ï- PARA TRATAMENTO DE EFLUENTE DE CURTUME CONTENDO METAL PESADO


Larissa Martins Soares Benjamin (Bolsista SAE/UNICAMP), Sandra Gomes de Moraes e Adenilson Cruz e Profa. Dra. Lucia Helena Innocentini Mei (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Encontrar resíduos de metais pesados de efluente ou de água de descarte da indústria de curtume em rios é fato ainda comum, onde se observa a oxidação do Cr+3 para um estado mais tóxico. Este cromo, em concentrações elevadas, contamina plantas, animais, solos e águas. Estudos que levam à recuperação do cromo para posterior utilização vêm ao encontro da legislação ambiental, sendo portanto motivo de muitas pesquisas para solucionar o problema. Assim, um processo que permita a reutilização do cromo e do próprio polímero serviria como incentivo para a indústria de curtume investir nos tratamentos de efluentes destes seguimentos. Neste contexto, o projeto trata da síntese de resina reticulada a partir de tanino e formol e do desenvolvimento e estudo de um reator de leito fluidizado, recheado com este material, para tratamento de efluente de curtume (que contém metal pesado). Um dos problemas apresentados no desenvolvimento do trabalho foi o intumescimento das partículas no leito, quando em contato com a solução de estudo, o que ocasionou a diminuição na permeabilidade do leito e, consequentemente, uma velocidade de fluido baixa e a não fluidização. Mesmo com a redução da massa de resina no reator, não foi possível fluidizar o leito. Procedeu-se, então, o estudo utilizando leito fixo, obtendo-se ótimos resultados de adsorção de metal pesado e cor do efluente estudado.

Cromo - Polímero em leito fluidizado - Tratamento de efluente

T1129

DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE HIDROGÉIS DE QUITOSANA RETICULADOS COM FORMALDEÍDO, NA PRESENÇA E NA AUSÊNCIA DE POLI(ÁLCOOL VINÍLICO)”


Mathews Cerqueira Salvador Marques (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Lucia Helena Innocentini Mei (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os hidrogéis são largamente utilizados pela indústria farmacêutica, na liberação controlada de fármacos; podem ser empregados no tratamento de água, na absorção de metais, como: Fe, Cu , Cd, Hg, PB, Cr, Ni (metais pesados) - Pu, U (radioativos). Apresentam propriedades físicas similares aos tecidos humanos e grande compatibilidade com o mesmo, porém, perdem as propriedades mecânicas quando são intumescidos (absorção de água). Assim, para eliminar tal limitação, os hidrogéis podem ser modificados através da formação de blendas, como a mistura: quitosana / PVA ou por reticulação de suas cadeias com algum componente que ofereça ao produto formado uma maior elasticidade, como por exemplo, o formaldeído. O projeto de pesquisa visa a síntese de hidrogéis à base de quitosana na presença e ausência de Poli(Álcool Vinílico), reticulados com formaldeído.Para análise das membranas obtidas pode-se empregar os seguintes métodos: FT-IR para análise da presença ou ausência de grupos químicos; difração de raio-X e MEV para se observar a morfologia das membranas obtidas, além de medir o grau de intumescimento de cada hidrogel formado.

Hidrogéis - Biodegradáveis - Polimeros

T1130

IDENTIFICAÇÃO DE ZONAS DE INTERAÇÃO GÁS-SÓLIDO EM UMA SEÇÃO DE UM REATOR DOWNER UTILIZANDO-SE A METODOLOGIA DE ANÁLISE DA DISTRIBUIÇÃO RADIAL DE PROBABILIDADE E DESVIO PADRÃO DE SINAIS ELÉTRICOS DE UMA SONDA DE FIBRAS ÓPTICAS


Alysson Keyiti Takara Ferreira (Bolsista PIBIC/CNPq), Guilherme José Castilho (Co-orientador) e Prof. Dr. Marco Aurélio Cremasco (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Foram analisados neste projeto de Iniciação Científica os sinais elétricos obtidos por uma sonda de fibras ópticas em uma seção downer de 108 cm de altura e 8,2 cm de diâmetro, com sistema de contato fluido-sólido, sendo a fase fluida o ar ambiente e a fase sólida o catalisador do processo de craqueamento catalítico. Os experimentos foram conduzidos em uma dada posição axial da seção downer de uma unidade de leito fluidizado circulante, do Laboratório de Processos em Meios Porosos, da Faculdade de Engenharia Química. Os dados foram obtidos por meio de um sistema de medição de sonda de fibras ópticas, que consiste de uma fonte de luz perto da faixa do ultravioleta (UV). Foram obtidas as médias temporais dos sinais em cada posição radial para diferentes vazões de gás e de sólido; a curva de distribuição probabilidade, permitindo uma análise aprofundada do comportamento do escoamento local, no que diz respeito à uniformidade do mesmo; obtenção do desvio padrão da média, para verificar como se dá interação entre as partículas em determinada posição, principalmente no que se refere à detecção de clusters.

Downer - Fibra óptica - Sistemas particulados

T1131

ESTUDO DO ENCOLHIMENTO DE ABACAXI SUBMETIDO À SECAGEM EM ATMOSFERA MODIFICADA PELA ADIÇÃO DE ETANOL – PARTE 2


Flávio de Carvalho (Bolsista IC CNPq) e Profa. Dra. Maria Aparecida Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A técnica de atmosfera modificada, geralmente utilizada em embalagens de alimentos frescos, consiste em alterar a composição da atmosfera local com objetivo de diminuir a taxa de respiração, preservando as características do alimento. Experimentalmente, a atmosfera modificada tem sido utilizada em estudos de secagem, obtendo tempos de secagem mais curtos e retenção de algumas propriedades. Esse trabalho visa comparar três tipos de secagem: em atmosfera normal, atmosfera modificada com etanol 0,5% (v/v) e atmosfera normal com o tratamento da superfície da amostra com etanol, determinando suas cinéticas de secagem e a área de superfície das fatias secas. Foi utilizado o abacaxi, uma fruta típica de países tropicais e subtropicais, de grande importância econômica para o Brasil, pois o país é um dos maiores produtores mundiais. O equipamento utilizado consiste num túnel de secagem, que possui um injetor capaz de adicionar líquidos ou gases e um sistema que controla e monitora o sistema, coletando dados de massa da amostra e temperatura do gás de secagem continuamente. Os resultados obtidos mostram que tanto a atmosfera modificada como o tratamento da superfície do abacaxi, ambos com etanol, apresentaram resultados significativos em comparação à secagem normal, pois acelerou o processo de secagem.

Abacaxi - Secagem - Transformações físicas

T1132

ESTUDO DA INCORPORAÇÃO DE BENZOFENONA EM LIPOSSOMAS VISANDO APLIC


Lívia Farias Morais (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Maria Helena Andrade Santana (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Neste trabalho foi estudada a incorporação da benzofenona, que possui características fotoproteroras, em lipossomas elásticos, visando contribuir para o desenvolvimento de formulações mais eficientes para proteção da pele contra os danos causados pelos raios ultravioleta. Os lipossomas elásticos sofrem deformações mantendo a sua integridade, e são capazes de atingir as camadas mais superficiais da epiderme. Os lipossomas foram preparados pelos método de Bangham e extrudados em membranas de policarbonato para redução e homogeneização de tamanhos. A benzofenona foi incorporada nas concentrações iniciais 0,0005mg/mL, 0,001mg/mL e 0,0015mg/ml. Os lipossomas extrudados contendo benzofenona apresentaram diâmetro médio de 100nm. Na faixa de concentração estudada a incorporação da benzofenona foi proporcional à sua concentração inicial. A incorporação foi maior para os lipossomas extrudados comparada aos não extrudados. O potencial zeta variou com a concentração de benzofenona nas formulações, para ambos os tipos de lipossomas. Ensaios in vitro em membranas de policarbonato com poros de 30nm, semelhantes aos poros da pele, caracterizaram a capacidade de permeação destes lipossomas. Destes resultados conclui-se que os lipossomas elásticos são promissores para formulações de filtros solares.

Benzofenona - Filtro solar - Lipossomas

T1133

SIMULAÇÃO E OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE OBTENÇÃO DO ACRILATO DE ETILA


André Luiz Almeida da Silva (Bolsista PIBIC/CNPq), Elenise Bannwart de Moraes Torres e Profa. Dra. Maria Regina Wolf Maciel (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O ácido acrílico e seus ésteres são líquidos coloridos, inflamáveis, voláteis e mediamente tóxicos. Atualmente, os monômeros do ácido acrílico e dos acrilatos são importantes constituintes para polímeros que possuem uma grande diversidade de aplicações como adesivos e recobrimentos (resinas, tintas de impressão) e produtos químicos para tratamento de água. Neste trabalho, busca-se estabelecer o problema de separação do processo de produção do acrilato de etila utilizando-se dois softwares comerciais: UniSim® e AspenPlus®. Através da reação entre ácido acrílico e etanol, utilizando ácido sulfúrico como catalisador, obtém-se acrilato de etila, água e os resíduos não reagidos de ácido acrílico e etanol. Caracterizando-se as misturas binárias, notou-se a formação de azeótropos homogêneos (ácido acrílico e água, etanol e água, etanol e acrilato de etila) e heterogêneo (água e acrilato de etila) exigindo diversas etapas para separação. Basicamente, as etapas de separação foram constituídas de: uma coluna de esgotamento (stripper) para remoção do ácido acrílico não reagido, uma coluna extratora para remoção do etanol não reagido, e duas colunas de destilação convencional, para separar o acrilato de etila da água e purificá-lo. Estes equipamentos estão interconectados entre si através de correntes de reciclo.

Acrilato de etila - Simulação - Otimização

T1134

DETERMINAÇÃO DE DADOS DE EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO PARA A RECUPERAÇÃO DE FENOL – ESTUDO DO EFEITO DOS SAIS MGCL2 E BACL2


Isabela Barreto Tolentino (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Maria Regina Wolf Maciel (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A extração líquido-líquido é a separação de constituintes de uma solução líquida em contato com outro líquido insolúvel. O processo de extração líquido-líquido é reconhecido por ser um processo capaz de extrair compostos orgânicos poluentes contidos em correntes residuárias aquosas, como o fenol, o que explica o forte interesse nesta área e neste projeto, que focou a extração do fenol em correntes residuárias. Benefícios da prática de prevenção à poluição incluem redução de custos operacionais, aumento de produtividade, aumento da proteção ambiental, conservação dos recursos naturais e imagem pública melhorada. Assim, o trabalho foi realizado através de extrações líquido-líquido em sistemas ternários (água-fenol-solvente) e quaternários (contendo diferentes sais). O solvente mais apropriado encontrado foi o benzoato de etila, que mostrou ser um bom solvente para a extração do fenol. A regressão dos dados experimentais para a determinação dos parâmetros binários foi realizada com base no modelo NRTL. Os sais (MgCl2 e MgBr2) influenciaram na separação das fases dos sistemas dependendo de suas porcentagens, mas o sistema ternário mostrou-se mais eficiente. O processo de extração completo foi estudado para o sistema ternário, concluindo que o benzoato de etila pode ser aplicado para um caso real de recuperação total do fenol. Sucesso absoluto do processo.

Processo de separação - Extração líquido-líquido - Simulação

T1135

APLICAÇÃO DO CONCEITO DA MISTURA CONTÍNUA PARA APLICAÇÃO EM PETRÓLEO PESADO


Luciana Parra de Aguiar (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Maria Regina Wolf Maciel (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Este trabalho teve por objetivo o estudo e contribuições na área de mistura contínua para aplicação em petróleo. Primeiramente, a intenção foi compilar conceitos e trabalhos nesta área, já que, embora de extrema importância, há somente estudos isolados sem qualquer referência ou livro a respeito. Juntamente com uma revisão crítica da literatura, foi formulado um documento sobre a teoria e aplicação de mistura contínua aplicada a petróleo. O documento foi estruturado em perguntas, facilitando o entendimento dos conceitos e do uso da mistura contínua. Depois foram utilizados os conceitos de mistura contínua, revistos e documentados anteriormente neste projeto, para a criação de pseudocomponentes em misturas de petróleo, podendo assim determinar seus dados de equilíbrio líquido vapor. Essas informações tornaram possível o desenvolvimento de uma correlação de curva de ponto de ebulição verdadeiro (PEV) baseado na criação de pseudocomponentes em misturas de petróleo. Esse é um cálculo simples, pois envolve uma mistura simples. Todavia, é um caminho estrategicamente correto para iniciar os cálculos mais complexos de misturas complexas.

Petróleo pesado - Mistura contínua - Caracterização de petróleo

T1136

MODIFICAÇÕES QUÍMICAS DA CELULOSE


Eduardo Hiromu Inoue (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Marisa Masumi Beppu (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Biopolímeros são materiais poliméricos fabricados a partir de uma fonte de carbono renovável, sendo classificados, estruturalmente, como polissacarídeos, poliésteres e poliamidas. Em razão à crescente demanda pela produção de polímeros biodegradáveis, não poluentes ao meio ambiente, há um grande foco de estudos sobre a possibilidade de substituição dos polímeros petroquímicos pelos biopolímeros. O projeto realizado consistiu no desenvolvimento, a partir de roteiros existentes na literatura, de uma rota otimizada para a reação de aminação das moléculas de acetato de celulose, produzindo assim um biopolímero com boa capacidade de sofrer derivatizações. O processo consiste na substituição nucleofílica dos grupos acetil das moléculas de acetato de celulose por grupos amino das moléculas de etilamina, utilizando uma liga de níquel como catalisador. Durante o processo, são controladas as variáveis de temperatura, fluxo de ar atmosférico e tempo da reação. Para análise da eficácia da reação, realizou-se a caracterização por FTIR, determinando os grupos funcionais presentes na amostra para verificação da presença de grupos amino e, após esta ser comprovada, foi realizada uma titulação potenciométrica, a fim da determinação do grau de substituição dos grupos funcionais na amostra. Ambos resultados comprovaram a ocorrência de aminação num grau de substituição de 5,8% aproximadamente.

Aminação - Celulose - Acetato

T1137

MODIFICAÇÃO QUÍMICA, ADEQUAÇÃO E APLICAÇÃO DE BIOPOLÍMEROS NA OBTENÇÃO DE BIOMATERIAIS


Fernando Rodrigues Machado Rosa (Bolsista IC CNPq) e Profa. Dra. Marisa Masumi Beppu (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O fato de o petróleo ser, por definição, um recurso não renovável, cuja exaustão é uma possibilidade iminente, associado à natureza bioinerte da maioria dos seus polímeros finais, faz com que alternativas de produtos e suas rotas de obtenção sejam, cada vez mais intensamente, foco de estudo e atenção. É possível que, no futuro, a cadeia C-H seja substituída pelas cadeias de glucoses, típicas dos polímeros naturais de fonte celulósica. Um dos mais importantes derivados da celulose é o acetato de celulose, que é muito usado em diversas aplicações (recobrimento, membranas, filtros de cigarros, etc.). Este trabalho descreve a acetilação do bagaço da cana-de-açúcar e análise dos produtos por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR), Análise Termogravimétrica (TGA) e o cálculo dos grupos acetil mostra que o procedimento foi realizado com sucesso. Também é abordada a síntese de filmes de acetato de celulose preparados com dois solventes distintos, ácido acético e dimetilformamida, resultando em propriedades mecânicas variadas, denotando que o solvente é de vital importância na obtenção de filmes biopolíméricos.

Biopolímeros - Biomateriais - Polímeros

T1138

CALCIFICAÇÃO IN VITRO DE MEMBRANAS DENSAS E POROSAS DE FIBROÍNA DE SEDA


Mariana Ferreira Silva (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Marisa Masumi Beppu (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A fibroína de seda vem sendo amplamente explorada para aplicações biomédicas, devido à sua biocompatibilidade, biodegradabilidade, reação inflamatória mínima e propriedades mecânicas adequadas. Neste trabalho foi estudada a aplicação de membranas densas e porosas de fibroína de seda como biomateriais, para possíveis aplicações em regeneração óssea, utilizando ensaios de calcificação in vitro. As membranas de fibroína foram obtidas a partir da dissolução da fibroína, presente nos fios de seda, em solvente ternário. Os testes de calcificação in vitro tiveram duração de sete dias, sendo realizados na temperatura de 36,5°C e com soluções calcificantes com pH 7,4 e concentração similar à do fluido corpóreo (Simulated Body Fluid – SBF). O estudo da calcificação foi baseado na variação das concentrações de Ca e P no SBF. Foi observado que a fibroína de seda pode induzir a calcificação, sendo esta verificada pela formação de depósitos de cálcio, com uma relação Ca/P semelhante à hidroxiapatita. As membranas porosas apresentam maior tendência à calcificação que as membranas densas. Tal característica pode ser atribuída à sua rugosidade e porosidade.

Fibroína de seda - Calcificação in vitro - Membranas

T1139

EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO DO SISTEMA ÁGUA + ÁCIDO ACRÍLICO + TERT-BUTANOL


Talita Regina Guadagnini (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Martin Aznar (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O acido acrílico é um importante intermediário na indústria de polímeros, normalmente produzido pela oxidação do propeno. Uma via alternativa de produção do ácido é a fermentação de açúcares ou amidos em solução aquosa. O acúmulo de ácido ao longo do processo inibe a fermentação, sendo necessário removê-lo do fermentador. Uma opção para a retirada do ácido é a extração líquido-líquido com um solvente adequado. Assim, este trabalho visa determinar o equilíbrio líquido-líquido do sistema água + ácido acrílico + tert-butanol a três diferentes temperaturas. Dados deste tipo são muito importantes para o projeto, operação, modelagem e otimização de processos de separação. Para se obter os diagramas de fase faz-se o mapeamento da curva binodal, através da determinação dos pontos de névoa, usando uma técnica de gotejamento, na qual uma mistura binária de água e ácido acrílico ou ácido acrílico + tert-butanol é titulada com o terceiro componente (tert-butanol ou água, respectivamente), até turvar a solução. Em seguida se determinam as linhas de amarração, preparando os sistemas ternários diretamente dentro de células de equilíbrio de vidro. Os sistemas são mantidos a temperatura controlada, submetidos à agitação por 3 horas e depois deixados em repouso durante 12 horas, até que o equilíbrio seja atingido. Para analisar as composições, a medida da densidade é combinada com a titulação potenciométrica de Karl-Fischer. O método foi validado pela reprodução dos dados de Chubarov e colaboradores para o sistema água + ácido acrílico + ácido hexanóico.

Equilíbrio líquido-líquido - Termodinâmica - Ácido acrílico

T1140

EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO DO SISTEMA ÁGUA + ÁCIDO ACRÍLICO + ÁCIDO LÁTICO


Thiago de Castro Alves (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Martin Aznar (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O acido acrílico é um importante intermediário na indústria de polímeros. Normalmente é produzido pela oxidação do propeno, mas pode também ser obtido por fermentação. O acúmulo de ácido durante o processo inibe a fermentação, sendo necessário removê-lo. A remoção pode ser feita por extração liquida com um solvente adequado. Sendo assim, este trabalho visa determinar o equilíbrio líquido-líquido do sistema água + ácido acrílico + 2-butanol a 20, 30 e 40°C. Dados deste tipo são fundamentais para o projeto, operação, modelagem e otimização de processos de separação. Para se obter os diagramas de fase é preciso fazer o mapeamento da curva binodal pela determinação dos pontos de névoa por gotejamento, onde uma mistura binária de água e ácido acrílico ou ácido acrílico e 2-butanol é titulada com o terceiro componente até que a solução fique turva. A seguir se determinam as linhas de amarração, preparando misturas ternárias dentro de células de equilíbrio; a temperatura é controlada, e as células são agitadas e depois deixadas em repouso até o equilíbrio termodinâmico. As composições são analisadas por densimetria e titulação de Karl Fischer. O método foi validado pela reprodução de dados da literatura do sistema água + ácido acrílico + ácido hexanóico. Os dados assim obtidos são correlacionados pelo modelo NRTL para o cálculo do coeficiente de atividade.

Equilíbrio líquido-líquido - Experimental - Ácido acrílico

T1141

ESTUDO DA DESTINTAGEM DE PAPEL TINGIDO À "TONER" PARA RE-APROVEITAMENTO EM PROCESSO DE RECICLAGEM


Arielle Muniz de Barros (Bolsista PIBIC/CNPq e IC CNPq) e Profa. Dra. Meuris Gurgel Carlos da Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O papel proveniente de atividades de escritório, quando reciclado, pode ser utilizado como matéria-prima na produção de papel reciclado (100%) ou virgem (5%), com redução de energia e menor utilização de recursos naturais (água e madeira). Este projeto de pesquisa visa avaliar a viabilidade técnica de um processo simples de descoloração (ou destintagem) do papel tingido à toner, utilizando reagentes de baixo custo como etanol (agente descolorante) e peróxido de hidrogênio (agente branqueador). O método propõe a descolaração através de uma combinação de operações: trituração, flotação, lavagem e secagem, que podem ser realizadas no local de geração deste resíduo ou em pequenas empresas. Foram analisadas as variáveis: velocidade de agitação durante a flotação (500 a 1000rpm), massa de papel a ser descolorida por batelada (0,6 a 1,2%) e a concentração do agente descolorante (3 a 9%). Estudou-se a eficiência da destintagem através da análise da cor final do papel (obtida em um colorímetro) e a influência das variáveis, individual e por interação através do software Statistica 6.0. Os resultados mostraram que a concentração do agente descolorante (efeito positivo) e concentração de papel (efeito negativo) apresentaram efeito estatisticamente significativo. A maior eficiência foi de cerca de 89% indicando um resultado promissor.

Descoloração de papel - Re-aproveitamento de papel - Processo de flotação

T1142

PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE ARGILAS ORGANOFÍLICAS PARA ADSORÇÃO DE ÓLEOS


Caio Delforno de Carvalho (Bolsista PIBIC/CNPq), Caroline Bertagnolli e Profa. Dra. Meuris Gurgel Carlos da Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Argilas organofílicas possuem elevada área superficial e alta capacidade de remoção de contaminantes hidrofóbicos de soluções aquosas, o que viabiliza seu uso como adsorvente de compostos orgânicos de água e de residuais. Este trabalho teve por objetivo preparar e caracterizar argilas organofílicas, visando seu uso como adsorventes em processos de separação óleo/água e água/hidrocarbonetos derivados do petróleo. Na preparação do material foram usados argila natural do tipo Bofe proveniente da Paraíba e o sal quaternário de amônio cloreto de benzalcônio. A caracterização foi realizada por diversas técnicas analíticas, no caso, difração de raio-X (DRX), Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e análise termogravimétrica (TGA). Os resultados mostraram condições adequadas do processo de organofilização através do aumento na distância basal para a argila modificada em relação à argila Bofe in natura. Foi verificado o surgimento de um pico na TGA da argila organofílica referente à presença do sal quaternário intercalado. Pela FTIR, verificou-se o aparecimento da banda CH3-CH2 proveniente do sal quaternário de amônio. As argilas modificadas apresentam características que a tornam potencialmente aplicáveis à remoção de compostos orgânicos de residuais.

Argila organofílica - Caracterização de argila - Preparação de argila

T1143

ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS E FÍSICAS DE MISTURA DE ARGILAS BENTONÍTICAS DESTINADAS À ADSORÇÃO DE METAIS PESADOS


Lucas Fantinelli Munhoz (Bolsista IC CNPq) e Profa. Dra. Meuris Gurgel Carlos da Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Um dos problemas mais graves relacionados à poluição ambiental é a contaminação da água através de efluentes industriais com concentrações de metais pesados acima do estabelecido pela Legislação vigente. Dentre os vários processos existentes, destaca-se o da adsorção, mas para sua aplicação é imprescindível a caracterização do adsorvente. Neste trabalho, foram utilizadas misturas compostas das argilas Bofe e Verde-lodo (em diferentes proporções mássicas) na realização de ensaios experimentais. O estudo envolveu a preparação e caracterização dos adsorventes, ensaios de remoção de cobre em banho finito variando-se parâmetros como concentração de metal na solução e temperatura. A partir dos resultados obtidos pôde-se selecionar a melhor mistura para a adsorção deste metal e empregá-la em ensaios de leito fixo. A etapa de adsorção em leito fixo foi desenvolvida a partir de variações no diâmetro das partículas da mistura e da vazão da solução de cobre. Foram determinadas as zonas de transferências de massa para a análise do processo adsortivo que mostrou pouca influencia no caso da variação da vazão, sendo que para a menor vazão (4 ml/s) as quantidades adsorvidas de cobre foram comparativamente maiores.

Caracterização de argilas - Adsorção em argila - Remoção de metais pesados

T1144

ELABORAÇÃO DE GEOMETRIA E MALHA NUMÉRICA PARA UM REATOR DE COLUNA DE BOLHAS


Amanda Dias Ferriolli, Míriam R. G. dos Santos e Prof. Dr. Milton Mori (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Fluidodinâmica Computacional (CFD) é uma ferramenta numérica que simula o comportamento de sistemas envolvendo escoamento de fluidos, transferência de calor e massa, bem como outros processos físicos relacionados. O pacote computacional CFX é uma ferramenta que utiliza a fluidodinâmica computacional para a solução numérica das equações fundamentais de transporte de fluidos em um domínio de interesse, definido pela geometria do sistema, com condições específicas na fronteira do dominío (condições de contorno). É reconhecido que o sucesso de uma simulação de CFD depende fortemente da construção da geometria e geração da malha numérica, a qual deve respeitar critérios de qualidade que permitam uma convergência adequada da solução numérica. O objetivo deste trabalho consistiu no desenvolvimento da geometria e da malha numérica de um reator do tipo Coluna de Bolhas, visando a modelagem numérica de tal sistema, empregado na indústria de refino de petróleo.

Coluna de bolhas - Cfd - Malha numérica

T1145

ESTUDO DO ESCOAMENTO EM SEPARADORES CICLÔNICOS VIA FLUIDODINÂMICA COMPUTACIONAL


André William Paviani Manhas (Bolsista PIBIC/CNPq), Daniel de Brito Dias, Marcela Kotsuka da Silva e Prof. Dr. Milton Mori (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Ciclones são equipamentos de separação gás-sólido e gás-líquido amplamente utilizados em indústrias. Trata-se de um equipamento robusto, de baixo custo de investimento e manutenção, e de ampla faixa de operação em termos de pressão e temperatura. Seu princípio de funcionamento é a força centrífuga, a qual permite a separação de partículas sub-mícron até mesmo em um gás que apresente escoamento turbulento. O efeito centrífugo causa um aumento na massa da partícula, por isso, a separação de partículas tão finas se torna possível. O presente estudo busca avaliar o escoamento monofásico dentro do ciclone utilizando a técnica da fluidodinâmica computacional (CFD). Esta é uma ferramenta que possibilita solucionar importantes problemas de engenharia, trabalhando de forma a resolver as equações de conservação de massa, momento e energia de um fluido sobre uma região de interesse, através do método numérico de volumes finitos. A geometria e a malha numérica do equipamento foram construídas utilizando o software ICEM CFD, e posteriormente um estudo foi realizado para avaliar qualitativamente a malha gerada. O software comercial ANSYS CFX 11.0 foi utilizado para a solução dos casos. Por fim, os resultados foram comparados com dados experimentais e modelos da literatura para validação.

Cfd - Ciclone - Simulação

T1146

MONTAGEM EXPERIMENTAL DE UM REATOR TIPO COLUNA DE BOLHAS


Douglas Aparecido Conceição, Gustavo F. Gonçalves e Prof. Dr. Milton Mori (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Coluna de bolhas em sua forma mais simples é composto por um cilíndrico vertical onde o gás entra na parte inferior passando por um distribuidor, cujo design pode variar bastante, e entra em contato com uma fase líquida presente na coluna. Devido a sua simples construção, operação, altas taxas de transferência de calor e massa e não possuir partes móveis é amplamente utilizado em indústrias químicas, petroquímicas e alimentícia. Apesar de sua simples construção e operação a determinação de parâmetros globais representativos do sistema é de notada importância para operações de scale-up e design de equipamentos. Neste estudo foi construída uma coluna de bolhas de 1m de altura e diâmetro de 0,145m, com diferentes configurações de distribuidores de gás. A técnica de medição PIV (Particle Image Velocimeter) será utilizada na determinação de parâmetros globais como gás holdup total, velocidade da fase líquida e velocidade das bolhas em diferentes velocidades superficiais de gás.

Reator coluna de bolhas - PIV - Escoamento gás-líquido

T1147

APLICAÇÃO DA ANÁLISE DE FLUTUAÇÃO DE PRESSÃO EM LEITO FLUIDIZADO NA IDENTIFICAÇÃO DO FENÔMENO DE DEFLUIDIZAÇÃO NO PROCESSO DE RECOBRIMENTO DE PARTÍCULAS


Marcos José Ramazini (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. Osvaldir Pereira Taranto (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O fenômeno de defluidização está presente em vários processos industriais utilizando leitos fluidizados, especialmente aqueles que combinam altas temperaturas, excesso de umidade ou adição de líquidos no leito. A identificação da região no qual o leito está tendendo a defluidizar torna-se de fundamental importância, de modo que esta fluidização preserve suas características vantajosas de altas taxas de transferência de calor e massa, evitando perda de eficiência ou mesmo a necessidade de reiniciar o processo. Em processos de secagem e recobrimento de partículas, a defluidização pode ser evitada pelo incremento da velocidade do gás e/ou decréscimo da vazão de suspensão, se as mudanças na fluidodinâmica forem detectadas rapidamente. Desse modo, o propósito deste trabalho foi identificar a região no qual o leito está tendendo a defluidização através da freqüência média Gaussiana, que é uma metodologia alternativa baseada em análise estatística do sinal de flutuação de pressão. Utilizando esta metodologia, os resultados obtidos mostraram que a identificação da região de defluidização torna-se possível, indicando que esta técnica é completamente satisfatória e, em âmbito industrial, esta pode ser usada no controle on-line de processos envolvendo leitos fluidizados gás-sólido.

Fluidização - Recobrimento de partículas - Análise de sinais

T1148

SIMULAÇÃO E OTIMIZAÇÃO DE UMA COLUNA DE ADSORÇÃO EM LEITO FIXO


Maria Fernanda Silva Leite (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Reginaldo Guirardello (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Colunas de adsorção em leito fixo são equipamentos simples, fáceis de operar, de baixo custo e de grande utilidade, tanto na purificação de correntes líquidas como na recuperação de produtos de grande valor agregado. Uma ou mais substâncias presentes no líquido são transferidas para a fase sólida, sendo essa(s) substância(s) retida(s) na fase sólida por adsorção A simulação rigorosa dessas colunas é de grande importância para o projeto adequado das mesmas e para a otimização das condições de operação, visando uma maior eficiência e um maior tempo de utilização. Neste projeto, se utilizou modelos matemáticos já disponíveis para a modelagem de uma coluna de leito fixo. Foram consideradas as equações de balanço de momentum para o cálculo da perda de carga e de balanço de material para o composto sendo adsorvido. As simulações foram aplicadas para dois estudos de casos bem diferentes, que foram a remoção de pequenas concentrações de BTEX de águas residuárias e a recuperação de amino-ácidos aromáticos em baixas concentrações. No primeiro estudo de caso, os compostos sendo adsorvidos são indesejáveis enquanto que no segundo estudo de caso, os compostos sendo adsorvidos são os produtos desejados.

Adsorção - Leito fixo - Modelagem matemática

T1149

SIMULAÇÃO E PROPOSIÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE OPERAÇÃO PARA OBTENÇÃO DE ETANOL ANIDRO


Bianca Gvozdenovic Medina Bricio (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. Rubens Maciel Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O etanol toma uma posição de destaque quando trata-se de assuntos como diversificação da matriz energética, fontes de energia limpa e renováveis. É de grande importância também a sustentabilidade que o processo de produção de biocombustíveis pode oferecer. A sua utilização pura ou em forma de aditivo em combustíveis fósseis é capaz de reduzir o lançamento de gases do efeito estufa. Por causa da crescente demanda pelo produto, tem-se atualmente a preocupação em maximizar a extração de etanol por m2 de cana-de-açúcar cultivado e otimizar o consumo de energia no processo. Sob esse aspecto, a destilação é a etapa de maior destaque no aumento da obtenção de álcool. Através do simulador comercial UniSim Design (Honeywell), deseja-se avaliar neste trabalho o impacto de diferentes cenários operacionais na quantidade de álcool produzida por uma planta de produção de etanol a partir do caldo e de biomassa de cana-de-açúcar. A planta se destina à produção de etanol anidro, cuja desidratação se dá por destilação azeotrópica com ciclohexano, método mais empregado atualmente no Brasil, em uma primeira etapa e sua posterior comparação com outros tipos de destilação.

Simulação - Etanol - Etanol anidro

T1150

PROJETO E AVALIAÇÃO ENERGÉTICA DO SISTEMA DE DESTILAÇÃO DE UMA PLANTA DE FERMENTAÇÃO EXTRATIVA PARA A PRODUÇÃO DE BIOBUTANOL


Giovane de Lima Cezário (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Rubens Maciel Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O objetivo desse trabalho é o de quantificar a economia em termos energéticos da etapa de destilação de uma planta para produção de biobutanol que utilize a tecnologia de fermentação extrativa. Para isso o simulador UNISIM® será utilizado para realizar o projeto das colunas de destilação bem como para determinar suas condições operacionais. Com a fermentação extrativa, a concentração de butanol no vinho aumenta e consequentemente há uma redução na energia requerida para a separação. A literatura mostra que a separação da mistura binária butanol/água é possível. A produção de n-Butanol envolve a remoção de acetona e etanol, e posterior separação do n-Butanol da água. Essa última etapa é dificultada pela presença do azeótropo. Felizmente, ao contrário do azeótropo encontrado no sistema etanol/água, o azeótropodo do sistema butanol/água é heterogêneo, assim, duas fases líquidas ocorrem no decantador. Desse modo, um sistema simples, com duas colunas de destilação pode ser usado, e é esse sistema o foco desse trabalho.

Biobutanol - Destilação - Avaliação Energética

T1151

SIMULAÇÃO E PROPOSIÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE OPERAÇÃO PARA OBTENÇÃO DE ETANOL ANIDRO


Michele Karl Gansauskas (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. Rubens Maciel Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O processo de destilação é grande consumidor de energia na indústria de obtenção de etanol e varios estudos têm sido feitos no sentido de procurar alternativas de projeto e operacionais para obtenção do produto na qualidade desejada com menores custos energéticos. Uma possível opção de melhoria do processo de destilação é sua operação duplo efeito em diferentes níveis de pressão. No caso da destilação alcoólica é possível operar a coluna de destilação a pressões subatmosféricas, de forma a obter temperaturas da ordem de 50 ºC na coluna, enquanto a coluna de retificação opera a pressão atmosférica, atingindo cerca de 100 ºC. Dessa forma é possível promover uma redução no consumo de vapor de aquecimento no refervedor da coluna de destilação, fazendo com que o condensador da coluna de retificação substitua o refervedor da destilação. Este procedimento será verificado através de simulação computacional e comparado com a forma de operação convencional em termos de gastos energéticos e sensibilidade do processo com relação a alterações nas condições de alimentação. Será realizado também o estudo da integração do processo de destilação duplo efeito a processos de destilação alternativos para produção de etanol anidro, como o processo de destilação extrativa com MEG. Para tanto será utilizado o simulador computacional Hysys.

Simulação - Etanol anidro - Estratégias

T1152

FLUIDODINÂMICA E CINÉTICA DE SECAGEM DO POLI-HIDROXIBUTIRATO (PHB) EM LEITO FLUIDIZADO PULSADO ROTATIVO


Elisa Aurora Santana Ferreira Boin (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Sandra Cristina dos Santos Rocha (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O poli-hidroxibutirato (PHB) é um biopolímero biodegradável proveniente da cana-de-açúcar que tem características semelhantes ao polipropileno, com a diferença de se degradar em cerca de seis meses em dióxido de carbono e água. Para que se possa moldar adequadamente o PHB é necessário que sua umidade seja de 0,5%. Após a extração com solvente, o PHB apresenta teor de umidade de 30%. O objetivo deste projeto foi analisar a secagem e fluidodinâmica do PHB em um leito fluidizado pulsado rotativo (LFPR). A fluidodinâmica do PHB em LFPR foi analisada a três temperaturas, freqüências de rotação do disco e velocidades do ar, respectivamente: 70, 80 e 90°C, 7, 10 e 13 Hz e 25% acima, 25% abaixo e igual a velocidade de mínima fluidização vigorosa (VMV). Identificou-se 5 regiões na curva fluidodinâmica e verificou-se que a frequência de rotação do disco não influenciou na VMV; entretanto, a frequência de 10 Hz resultou em queda de pressão menor e maior estabilidade do regime. Foram analisadas as partículas antes da secagem, liofilizadas, e após a secagem, através da determinação da granulometria e esfericidade destas. Verificou-se que a secagem em LFPR não modificou essas características das partículas de PHB e que foi efetiva, obtendo-se o produto com a umidade de especificação.

Polímero biodegradável - Cinética de secagem - Leito fluidizado

T1153

ANÁLISE DO PLANEJAMENTO FATORIAL DA SECAGEM DAS PARTÍCULAS DO RESÍDUO DE LEITE DE SOJA “OKARA” EM SECADOR DE CILINDRO ROTATIVO ASSISTIDO A MICROONDAS


Janayna Bianchi Bruscagin Pin (Bolsista PIBIC/CNPq), César Augusto Agurto Lescano (Co-orientador) e Profa. Dra. Sandra Cristina dos Santos Rocha (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A secagem é uma tecnologia amplamente utilizada para aprimorar a qualidade e prolongar a vida de prateleira dos produtos. Apesar dos avanços tecnológicos na área, persistem problemas quanto aos métodos específicos adequados para a secagem de materiais biológicos, especialmente os usados para alimentação humana. No presente trabalho, analisou-se o planejamento fatorial completo aplicado à secagem do resíduo de leite de soja, com material inerte (poliestireno), utilizando um secador de cilindro rotativo com aplicação de microondas. Tal resíduo (Okara) é termo-sensível e altamente deteriorável enquanto úmido, porém rico em proteínas, fibras e vitaminas, daí a relevância de desenvolvimento de tecnologia de secagem adequada ao produto. Os experimentos seguiram um planejamento experimental fatorial 2³, no qual as variáveis analisadas foram a temperatura (53 a 87ºC) e a vazão do ar de secagem (0,67 a 0,83m³/min) e a potência das microondas (860 a 1540W). Através da análise estatística dos resultados, obteve-se um modelo preditivo para os valores de umidade final do produto seco (%), pelo qual foi possível identificar como variável mais significativa a temperatura do ar, seguida pela potência de microondas e pela vazão de ar, respectivamente. O produto final apresentou aspecto de farinha seca com características físicas similares às exigidas para material farináceo apto para o consumo humano, pela legislação brasileira.

Secagem - Eficiência de secagem - Planejamento fatorial

T1154

AVALIAÇÃO DA ANÁLISE GRANULOMÉTRICA E DO CRESCIMENTO DA CELULOSE MICROCRISTALINA GRANULADA EM LEITO VIBROFLUIDIZADO


Viva Rocha Pereira (Bolsista PIBIC/CNPq), Suzara Santos Costa (Co-orientador) e Profa. Dra. Sandra Cristina dos Santos Rocha (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O leito vibrofluidizado consiste num leito fluidizado convencional associado a um mecanismo de vibração desenvolvido para melhorar a qualidade do processo de fluidização de materiais que apresentam dificuldade como, por exemplo, materiais aglomerados, coesivos, termoplásticos e pastosos. A granulação trata do aumento do tamanho das partículas mediante a incorporação de materiais ativos e/ou inertes. Industrialmente, nas áreas de alimentos e fármacos, principalmente, a granulação da celulose microcristalina (MCC) tem grande importância e deve ser feita antes de processos de recobrimento e compactação para evitar perdas de finos, facilitando manuseio. Este trabalho tem o objetivo de estudar a granulação da MCC utilizando maltodextrina como material ligante, em leito vibrofluidizado acoplado com sistema de atomização. Foi desenvolvido um planejamento experimental fracionário de dois níveis e cinco variáveis (25-1), sendo elas pressão de atomização, temperatura do ar, vazão da solução de maltodextrina, frequência e amplitude de vibração, para analisar o crescimento das partículas, através da variação do diâmetro médio de Sauter. Foi analisada também a distribuição granulométrica dos grânulos em cada condição experimental. Estabeleceu-se assim as variáveis que realmente influenciaram no processo de granulação da MCC.

Granulação - Vibrofluidização - Análise Gganulométrica

T1155

PURIFICAÇÃO DE PRÓ-INSULINA HUMANA RECOMBINANTE POR CROMATOGRAFIA DE AFINIDADE POR QUELATO METÁLICO


Matheus José Laureano Pinto (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Sônia Maria Alves Bueno (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O estudo da técnica de cromatografia de afinidade com íons metálicos imobilizados (IMAC), para a purificação de proteínas recombinantes é muito importante devido a necessidade de entendimento de seus mecanismos. Este projeto de pesquisa investigou o efeito dos agentes quelantes CM-Asp, IDA e TREN, dos íons metálicos cobalto, zinco e níquel e de diferentes sistemas tamponantes (Mops, Hepes, Fosfato de sódio e Tris-HCl) na purificação da pró-insulina humana recombinante, a partir da técnica cromatográfica IMAC. As amostras coletadas na cromatografia foram quantificadas em termos de proteínas totais pelo método de Bradford e submetidas à eletroforese SDS-PAGE, que revelou qualitativamente o grau de pureza de cada etapa. O agente quelante CM-Asp não se mostrou muito eficiente na purificação, enquanto o IDA apresentou boa capacidade e seletividade para todos os íons metálicos estudados. Os tampões utilizados promoveram algumas diferenças na purificação da proteína, no entanto, não exerceram influência tão grande nos resultados quanto o agente quelante e o íon metálico.

Purificação - Cromatografia - Quelato metálico

T1156

PURIFICAÇÃO DE IMUNOGLOBULINA G (IGG) HUMANA POR CROMATOGRAFIA NEGATIVA


Renato Rodrigues Fioritti (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Sônia Maria Alves Bueno (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O tratamento de certas doenças, como imunodeficiência congênita ou adquirida e deficiências de anticorpos, requer grandes doses de Imunoglobulina G (IgG), um anticorpo presente no soro humano. Países como o Brasil, que não as produzem em larga escala, gastam milhões de dólares anuais em importações de hemoderivados. Portanto, faz-se necessário o desenvolvimento de técnicas que visem a purificação de IgG a partir do soro humano. Este projeto visou a purificação de IgG humana utilizando cromatografia com o aminoácido L-Lisina imobilizado em gel de agarose (leito de 1,0 mL), alimentando-se soro humano diluído 20 vezes em diversas soluções-tampão (Mes, Mops, Tris-HCl, fosfato de sódio) em diferentes valores de pH (5,5 < pH < 8,5). As frações coletadas da cromatografia foram analisadas em termos de proteínas totais; eletroforese SDS-PAGE (análise qualitativa das proteínas presentes nas frações) e por nefelometria (análise quantitativa das proteínas presentes nas frações). Como resultados, obteve-se IgG com alta pureza utilizando-se dois diferentes procedimentos: cromatografia negativa em tampão Mes pH 5,5 e por cromatografia convencional em tampão fosfato de sódio pH 7,0, ambos os casos com aproximadamente 100% de proteínas recuperadas.

Purificação - Cromatografia - Proteína

T1157

COMPARAÇÃO ENTRE ESPÉCIES DE CIANOBACTÉRIA E MICROALGAS VISANDO A PRODUÇÃO DE MATÉRIAS GRAXAS E FIXAÇÃO DE DIÓXIDO DE CARBONO


Debora Jorge Balthazar Neves (Bolsista PIBIC/CNPq), Erika Cristina Francisco, Eduardo Jacob-Lopes e Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
As microalgas são ricas fontes de lipídeos, açúcares e proteínas, possuem alto potencial de produtividade e são tolerantes às alterações de condições ambientais. Sua habilidade fototrópica tem sido usada recentemente na remoção de CO2 produzido pela queima de combustíveis fósseis de indústrias termoelétricas, visando contribuir para a redução do efeito estufa, aquecimento global e obtenção de créditos de carbono. Seis espécies, a cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli e as microalgas Chlorella vulgaris, Dunaliella tertiolecta, Phaeodactylum tricornutum, Phormidium sp. e Scenedesmus obliquus, foram analisadas com o objetivo de compará-las quanto ao potencial de seqüestro de CO2, produção de biomassa e de biodiesel. Para isso, os experimentos foram conduzidos em fotobiorreatores, alimentados com meio de cultivo sintético, nas condições de inóculos de 100mg.L-1 de culturas na fase exponencial de crescimento e injeção de ar contaminado com dióxido de carbono em 15%. A microalga Chlorella vulgaris apresentou a maior produtividade lipídica, considerando-se a taxa de remoção de CO2 e produtividade de biomassa, a Aphanothece microscopica Nägeli teve melhor desempenho. Através desses resultados pode-se concluir que a produção de biodiesel pela espécie Chlorella vulgaris possui condições satisfatórias comparada às demais.

Produção de matérias graxas - Sequestro de carbono - Fotobiorreatores

T1158

COMPARAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO PAPEL KRAFT REVESTIDO EM LABORATÓRIO (SISTEMA DE EMBALAGEM PAPEL-FILME) E PAPEL KRAFT REVESTIDO COMERCIALMENTE


Delson Baldin Meira (Bolsista FAPESP), Arlete Barbosa dos Reis e Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A aplicação de polímeros naturais em embalagens vem sendo estudada, devido ao caráter biodegradável dos mesmos. O uso de polímeros naturais pode ser considerado como uma alternativa para a redução das embalagens plásticas ou de polímeros sintéticos, por serem originárias de fonte renovável. Dentre os polímeros naturais podemos citar a quitosana, obtida a partir do descarte da indústria pesqueira, caracteriza-se pela biodegradabilidade e capacidade de formar filmes resistentes, flexíveis e de difícil rompimento, além das propriedades antimicrobianas, que os classificam como ativos. O papel Kraft é utilizado na fabricação de papelão ondulado, que é extensivamente aplicado em diversos setores (eletrônicos, alimentos, farmacêutica, e outros), como embalagens primárias e secundárias. Neste contexto, um novo sistema de embalagem biodegradável foi obtido, aplicando filmes de quitosana como revestimento em folhas de papel Kraf. Neste trabalho foram realizados ensaios de propriedades mecânicas em folhas de papel Kraft revestidas com filmes de quitosana e também ensaios de permeabilidade ao vapor d’água em caixas montadas com folhas de papel Kraft revestido com filmes de quitosana.

Quitosana - Filmes - Propriedades mecânicas

T1159

CARACTERIZAÇÃO DAS PROPRIEDADES DE BARREIRA DO SISTEMA DE EMBALAGEM PAPEL-FILME: REVESTIMENTO À BASE DE QUITOSANA PARA APLICAÇÃO EM PAPEL KRAFT


Mariana Aparecida Cachoni (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
As embalagens são utilizadas para proteção e armazenagem dos produtos, evitando deterioração durante transporte, possibilitando que cheguem em condições satisfatórias ao consumidor final. O mercado de embalagens está em constante crescimento e evolução, e as tecnologias desenvolvidas atualmente visam amenizar e corrigir o problema da poluição ambiental, buscando desenvolver embalagens recicláveis ou biodegradáveis. Uma grande parte do mercado de embalagens é composta pelas embalagens produzidas a partir de polímeros não-renováveis. Na tentativa de diminuir o consumo destes polímeros, iniciou-se a aplicação de polímeros naturais na fabricação de embalagens. Dentre os polímeros naturais utilizados na fabricação de embalagens, a quitosana tem se destacado bastante devido à sua capacidade de formar filmes resistentes e possuir uma boa barreira à difusão do oxigênio; porém ainda oferece baixa resistência à difusão do vapor d’água. Este trabalho promoveu o estudo da difusão do vapor d’água através de embalagens de papel Kraft revestidas com filmes de quitosana e da influência de aditivos nas propriedades de barreira.

Quitosana - Filmes - Propriedades de barreira

T1160

OBTENÇÃO DE EMBALAGENS INTELIGENTES A PARTIR DE FILMES EMULSIONADOS DE QUITOSANA COM INCORPORAÇÃO DE PH E UMIDADE RELATIVA


Mariana Eleonora Domingues Mendonça (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A obtenção de embalagens biodegradáveis, que apresentem propriedades similares às embalagens disponíveis no mercado, vem se tornando objeto de estudo, uma vez que a escassez do petróleo é uma realidade a ser enfrentada num futuro próximo. A utilização da quitosana, polímero naturalmente presente em quantidade abundante no planeta, vem demonstrando uma alternativa para a produção de filmes poliméricos, pois apresenta boa capacidade de formar filmes em soluções aquosas e com boas propriedades de barreira a gases. A adição de um agente hidrofóbico na matriz polimérica visa melhorar as propriedades de barreira d’água e a incorporação de indicadores de pH e umidade relativa agrega funcionalidade a tais embalagens. O ácido palmítico foi incorporado à matriz de quitosana com auxílio de agitação rigorosa em temperatura acima do ponto de fusão do ácido (T=90oC). Os filmes foram caracterizados quanto às propriedades de barreira d’água, isotermas de adsorção e propriedades mecânicas. A presença do ácido palmítico alterou significativamente as propriedades mecânicas e propriedades de barreira ao vapor d’água do filme, o tornando muito menos elástico quando comparado ao filme de quitosana puro. O teste de TGA demonstrou que o filme de quitosana, assim como a quitosana sólida, apresenta boa resistência térmica, o que facilita sua aplicação industrial.

Embalagem inteligente - Filme emulsionado - Indicador de Ph

T1161

ESTUDO DO PROCESSO DE SEPARAÇÃO EM MEMBRANAS CERÂMICAS – APLICAÇÃO PARA SEPARAÇÃO DE ETANOL-GLICERINA


Danielle Leimi Kakutate (Bolsista PIBIC/CNPq), Leila Peres, Paulo Jardel Pereira Araújo e Profa. Dra. Teresa Massako Kakuta Ravagnani (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os processos de separação por membranas têm recebido atenção especial nos últimos anos devido às várias características únicas que os tornam economicamente muito competitivos quando comparados com os processos convencionais. Para a separação dos componentes envolvidos na produção do biodiesel tais como o álcool, o glicerol e o próprio biodiesel, as técnicas comumente utilizadas são a decantação e a centrifugação. Devido ao elevado tempo de processamento (decantação) e ao alto custo de investimento e operação (centrifugação) motivaram o estudo a fim de se avaliar a possibilidade de rotas de separação mais eficientes. O presente projeto objetivou avaliar o desempenho do processo de ultrafiltração da mistura etanol-água e etanol-glicerina utilizando membrana mineral de α-Al2O3/TiO2-ZrO2. Realizou-se calibrações de termopar e medidores de vazão. Curvas de calibração para determinação da concentração por refratometria foram construídas para ambos os sistemas. Análises dos efeitos da vazão, pressão transmembrana e concentração de etanol da alimentação sobre as características do permeado foram realizadas para o sistema etanol-água à temperatura de 60oC. Para estudar o sistema etanol-glicerina, devido à alta viscosidade do glicerol, iniciou-se o estudo para a escolha do tipo de medidor de vazão a serem substituídos no equipamento.

Separação - Membrana - Glicerol





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