Universidade estadual de campinas

DESENVOLVIMENTO DE UM ALGORITMO PARA A CONSTRUÇÃO DE MOLÉCULAS REPRESENTATIVAS DE UMA MISTURA DE FRAÇÕES PESADAS DO PETRÓLEO

Hugo Amaral Pacheco Chagas (Bolsista FAPESP) e Prof. Dr. José Roberto Nunhez (Orientador), Faculdade de Engenharia Química, FEQ, UNICAMP
Os estudos de rotas cinéticas representativas do craqueamento catalítico de frações de petróleo vêm sendo de grande relevância para as refinarias. Seus resultados são de interesse imediato, tendo em vista que os parâmetros cinéticos do sistema reacional são importantes para otimizar as condições de funcionamento do riser do FCC (Fluid Catalytic Cracking), maximizando a conversão dos produtos do processo de maior valor agregado. Este projeto de pesquisa visa construir, a partir de um modelo matemático/estatístico, um algoritmo capaz de calcular parâmetros que possibilitam a construção de um conjunto representativo de moléculas para misturas de frações do petróleo que entram no processo FCC. O programa se baseia em um sistema interativo, utilizando a linguagem Fortran, que cria um conjunto de moléculas representativas do petróleo a partir de parâmetros essenciais que caracterizam os grupos de moléculas presentes no petróleo. A determinação utiliza uma variação do método dos mínimos quadrados e executa uma minimização com relação às propriedades da mistura, que caracterizam o conjunto de moléculas sendo criado. O trabalho de caracterização da alimentação se encontra em fase final e o trabalho está sendo feito em conjunto com a PETROBRAS.

Moléculas representativas - Frações pesadas do petróleo - Modelo computacional

T1002

DETERMINAÇÃO DE UMA EQUAÇÃO ÚNICA PARA O IMPELIDOR TIPO PÁS RETAS INCLINADAS VARIANDO A GEOMETRIA DO IMPELIDOR COM O USO DA FLUIDO DINÂMICA COMPUTACIONAL (CFD)

Lucas de Oliveira Silvado da Fonseca (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. José Roberto Nunhez (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O objetivo do projeto é avaliar a dependência do Número de Potência (NP) de um sistema de agitação composto de dois impelidores tipos pás retas inclinadas 45º em função da distância entre os impelidores. É usual na literatura utilizar como potência consumida o dobro da potência de cada impelidor individual. Entretanto, isto varia em função da distância entre os mesmos. A metodologia deste projeto consiste na criação de um modelo de tanque agitado com dois impelidores de pás inclinadas a 45°, usando CFD. Feito isso, será realizado um estudo da mudança da posição relativa entre os impelidores com o intuito de se criar uma correlação para a variação da potência em função da distância entre os impelidores e o número de Reynolds baseado na velocidade do impelido. Esta investigação complementa estudos experimentais e computacionais sendo realizados para este impelidor no Laboratório de Fluidodinâmica Computacional L-CFD/FEQ/UNICAMP que avalia a influência dos fatores geométricos do impelidor no número de potência NP.

CFD - Tanque de mistua - Impelidor

T1004

INTERFACE GRÁFICA PARA SOFTWARE DE MODELAGEM DE DISPERSÃO DE EFLUENTES EM RIOS

Mateus Lazzarini Furlan, Prof. Dr. Márcio B. Machado (Replan/Petrobras), Prof. Dr. Luis T. Furlan Prof. Dr. Edson Tomaz e Prof. Dr. José Roberto Nunhez (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os recursos naturais são a base para o desenvolvimento da humanidade. Durante muito tempo, a sociedade ignorou o fato de que tais recursos são limitados. Assim, torna-se primordial o desenvolvimento de técnicas e modelos capazes de avaliar o impacto de emissão de poluentes em rios por centros industriais e urbanos. Atento a essa necessidade, o Laboratório de Dinâmica dos Fluidos Computacional da Unicamp desenvolveu um modelo matemático para simular a dispersão de efluentes em rios. O presente trabalho tem o objetivo de apresentar uma interface gráfica feita para possibilitar a utilização deste modelo matemático por qualquer usuário. A interface gráfica foi desenvolvida em linguagem Visual Basic .net e tem um link com o modelo computacional desenvolvido em linguagem Fortran. A interface possibilita a inserção dos dados de entrada do modelo de forma bastante simples. Após a execução do programa, os resultados serão lidos pelo Visual Basic, retornando valores numéricos para a interface que apresenta na tela do computador os gráficos através da utilização do software Matlab 7.0. Espera-se desenvolver uma nova ferramenta de avaliação de impactos ambientais de fácil utilização e com necessidade de recursos computacionais menor que os exigidos pelos demais pacotes de CFD disponíveis no mercado.

Engenharia ambiental - Dispersão de efluentes - Interface gráfica

T1007

ESTUDO DA ETAPA DE BRANQUEAMENTO DO PROCESSO DE CELULOSE VISANDO A REDUÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA

Adolpho Coelho Lemos Neto (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. José Vicente Hallak d’Angelo (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A indústria de celulose e papel é tradicionalmente a maior consumidora de água fresca dentre as indústrias químicas, operando com um consumo acima de 70 m³/tonelada de celulose produzida, traduzindo a importância da avaliação de alternativas para a redução do consumo de água, o que representaria um ganho ambiental e uma redução do consumo de energia. A proposta de redução do consumo de água foi voltada para a reutilização da água branca (efluente das máquinas de papel) nas prensas de lavagem da etapa de branqueamento de celulose. Neste contexto foi analisada a influência dos elementos não-processáveis (NPE’s), que se acumulam quando são recicladas correntes de efluentes, implicando em restrições ao seu reuso. Dentre os NPE’s, os mais relevantes são: Fe, Si, Ca, Mn e também foi a matéria orgânica contida na água branca. A metodologia deste trabalho consistiu na realização de balanços de massa, através de uma planilha eletrônica, a partir de dados industriais reais, em todas as etapas da unidade de branqueamento, buscando minimizar o consumo de água fresca, levando em conta as restrições impostas pelas necessidades do processo e/ou limitações de operação dos equipamentos. Alcançou-se um resultado preliminar que aponta uma economia em torno de 13% da água industrial consumida.

Processo kraft - Branqueamento de celulose - Consumo de água

T1006

ANÁLISE EXERGÉTICA DE CICLOS DE REFRIGERAÇÃO

Jakeline Santos Rossi (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. José Vicente Hallak d’Angelo (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Nas indústrias de processos químicos por vezes se faz necessário o uso de utilidades frias que consomem uma quantidade apreciável de recursos energéticos. Nesse contexto, o trabalho desenvolvido visa analisar e otimizar o sistema de refrigeração de uma planta de produção de etileno, por meio da minimização das perdas de exergia em cada componente de seus ciclos de refrigeração, propondo condições operacionais que levem a esta otimização. Para tanto, foi realizado um levantamento bibliográfico que permitisse, com o uso do simulador comercial HYSYS, obter uma simulação da planta de produção de etileno e de seus ciclos de refrigeração, a partir da qual foi analisada a influência das variáveis de processo, como pressão e temperatura, nas perdas exergéticas. Os cálculos dessas perdas foram realizados em planilha eletrônica por meio de equações de balanço exergético. Com base nos resultados obtidos foi apontada a relevância de cada sistema de refrigeração do processo, apontando aquele que apresentava maiores perdas, que no caso, é o da torre demetanizadora, e também as condições de operação que minimizassem essas perdas. Para a pressão alta do ciclo refrigerante, quanto maior seu valor absoluto, maior a vazão de refrigerante e maiores as perdas exergéticas e quanto menor seu valor absoluto, menor é a eficiência do ciclo; portanto pressões medianas são mais adequadas.

Exergia– Ciclo de refrigeração – Otimização

T1008

DESENVOLVIMENTO DE NÚCLEOS DE PMMA PARA FIBRAS ÓPTICAS POLIMÉRICAS: INFLUÊNCIA DA VELOCIDADE DE EXTRUSÃO

Renata Waki (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Julio R. Bartoli (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Fibras ópticas são estruturas que transmitem sinais de luz pelo seu núcleo com baixa perda de sinal e alta velocidade. O núcleo é revestido de outro material (casca) com menor índice de refração. Fibras ópticas de vidro apresentam melhores características ópticas, porém estas fibras possuem baixo limite elástico. Devido às suas excelentes propriedades mecânicas, baixos custos e facilidade de instalação, as fibras ópticas poliméricas (FOP) têm-se mostrado bastantes promissoras para aplicações em curtas distâncias (sensores, aplicações médicas, iluminação). Este projeto teve como objetivo o estudo da influência da velocidade de linha de uma extrusora vertical a pistão no desenvolvimento de núcleos de PMMA para FOP. Numa outra etapa, o revestimento ou casca do núcleo será obtido modificando o índice de refração da superfície do PMMA por exposição ao plasma de gás fluorado. Observaram-se ainda as influências da geometria dos estampos e temperatura do fundido. A extrusão foi feita variando-se as temperaturas de aquecimento do forno, compactação dos grânulos de PMMA ou uso de bastões de PMMA de modo a obter núcleos de diâmetro uniforme e sem microvazios ou bolhas ao longo do seu comprimento.

Fibras ópticas poliméricas - PMMA - Extrusão

T1009

ESTUDO DE ADESIVOS TERMOPLÁSTICOS EM COLETORES SOLARES DE BAIXO CUSTO

Robson Takao Shiota (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. Julio Roberto Bartoli (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Uma das principais características de nossa sociedade é o aumento cada vez maior da demanda por abastecimento energético. Sendo a energia solar uma fonte inesgotável e gratuita de energia, ela representa uma solução para parte dos problemas de energia. Todavia, no Brasil em especial, ela não tem sido tão bem explorada, até por causa do custo elevado dos coletores solares para simples aquecimento de água. Coletores solares de baixo custo, a base de material termoplástico (forros alveolares de PVC colados a tubos de PVC), foram desenvolvidos recentemente por essa equipe. Isto é, um coletor solar que possa ser amplamente adotado pela população para substituição do chuveiro elétrico, ou mesmo a redução do seu consumo. Portanto, o objetivo deste trabalho é avaliar a resistência de alguns tipos de adesivos usados na colagem das placas coletoras aos tubos hidráulicos e estudar a eficiência térmica destes coletores. Assim, na construção do coletor solar foram utilizados perfis planos de PVC extrudados, de uso comum na construção civil, tubos e conexões hidráulicas de PVC que foram colados à placa através de adesivos comerciais, um à base de epóxi e outro de poliuretano. Esses coletores foram instalados, em fase experimental, no próprio campus da Unicamp, como também em uma instituição de caridade (Casa Bom Pastor) substituindo alguns dos chuveiros elétricos.

Fontes alternativas de energia - Coletor solar de baixo custo - Termoplásticos

T1010

EFICIÊNCIA TÉRMICA DE COLETORES SOLARES DE BAIXO CUSTO: ESTUDO DA INFLUÊNCIA DE SUPERFÍCIES ABSORVEDORAS SELETIVAS

Samuel Ferreira de Mello (Bolsista PIBIC/CNPq), R. T. Shiota, R. C. Pereira (Co-orientador) e Prof. Dr. Julio Roberto Bartoli (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O Coletor Solar de Baixo Custo CSBC é um novo conceito de coletor solar para aquecimento de água, todo feito de materiais poliméricos e sem efeito "estufa", a ser construído manualmente do tipo “faça você mesmo”. Os objetivos deste trabalho foram o estudo de eficiência térmica deste coletor com diferentes adesivos e o estudo do comportamento da superfície negra absorvedora, revestimento da placa coletora, para melhoria de sua eficiência térmica. A placa do coletor, absorvedora de calor e por onde flui água, é formada por perfis planos de PVC rígido extrudado de uso comum para forros na construção civil: dimensões 1,25 x 0,62 m. A face superior, absorvedora, recebeu revestimento de cor negra com tinta comercial. Na colagem dos componentes, placa e tubos hidraúlicos, foram estudados três tipos de adesivos para PVC. Uma bancada de ensaios para os coletores solares e reservatórios foi montada no campus da FEQ, avaliando eficiência do sistema com medidas de temperatura (água do reservatório) e radiação solar incidente. Ensaios de eficiência térmica serão realizados conforme ABNT NBR 10184 “Coletores solares planos para líquidos, determinação do rendimento térmico”. Espera-se conhecer o rendimento desta tecnologia de coletores com relação aos coletores tradicionais e estimar sua contribuição na economia energética.

Coletor solar de baixo custo - Eficiência térmica - Termoplásticos

T1011

DESENVOLVIMENTO DE NÚCLEOS DE PMMA PARA FIBRAS ÓPTICAS POLIMÉRICAS: INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA E MATRIZ DE EXTRUSÃO

Vitor Costa da Cruz Gallo (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Julio Roberto Bartolli (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Este projeto visa estudar fatores como geometria dos estampos (comprimento), velocidade da linha e temperatura do fundido em uma extrusora vertical de pistão, no desenvolvimento de núcleos de fibras ópticas poliméricas (FOP) de PMMA (polimetacrilato de metila). O objetivo é produzir núcleos de boa qualidade para posterior redução do índice de refração da superfície por polimerização via plasma deCHF₃, de modo a obter a casca da fibra. As FOP têm aplicações vantajosas em relação às fibras ópticas de vidro em aplicações de curta distância. A extrusão do núcleo da fibra é realizada a uma faixa de temperaturas previamente fixada. Durante o aquecimento, o PMMA granulado é adicionado e compactado adequadamente evitando bolhas ou vazios no núcleo da fibra. Após a fusão do material é então iniciada a descida do pistão da extrusora, o fundido sai como um monofilamento pelo orifício da matriz, puxado a uma velocidade constante. Dois tipos de matrizes com orifício cilíndrico são estudadas em função da sua relação comprimento/ diâmetro (L/D). Deseja-se obter núcleos com diâmetro homogêneo e livre de bolhas ao longo do seu comprimento. Visando evitar bolhas e a fratura do fundido, estudam-se também tarugos de PMMA em substituição ao material granulado, e o uso de uma matriz com entrada cônica.

Fibras ópticas poliméricas - PMMA - Extrusão de fibras

T1012

SOFTWARE SIMULADOR APLICADO A REATORES DE LEITO FLUIDIZADO - SEREA

Daniel Rimoli (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Katia Tannous (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O computador está presente em quase todas as áreas de ensino, auxiliando nas salas de aula e laboratórios de pesquisa. Na engenharia, os simuladores são ferramentas de grande utilidade, poupando custos e desperdícios através de testes realizados antes dos experimentos reais. Este projeto tem como objetivo dar continuidade ao software simulador SEREA, referente a fluidodinâmica de reatores em leitos fluidizados. A linguagem de programação utilizada, Object Pascal, segue o paradigma orientado a objetos e é suportada pelo ambiente de desenvolvimento Borland Delphi, que permitiu a criação de uma interface gráfica amigável e de fácil uso. Diversas rotinas e sub-rotinas são usadas pelo programa para calcular os resultados necessários. Durante a entrada de dados, o usuário pode utilizar janelas secundárias para calcular alguns dos parâmetros, além de ter acesso a gráficos, figuras e textos explicativos, que facilitam o entendimento do processo em estudo. Três módulos foram realizados para o caso de partículas homogêneas, referentes aos parâmetros básicos da fluidodinâmica dos reatores, regimes de fluidização e projeto de distribuidores. Ao final da execução de cada módulo, é possível imprimir seus resultados. As ferramentas escolhidas facilitaram a criação do software de acordo com as necessidades operacionais e este já está em fase de teste nos laboratórios de ensino.

Simulador - Delphi - Leito fluidizado

T1014

ARRASTE DE PARTÍCULAS SÓLIDAS HETEROGÊNEAS EM LEITO FLUIDIZADO GASOSO

Laila Almerão Obata (Bolsista FAPESP) e Profa. Dra. Katia Tannous (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O estudo do Transport Disengaging Height (TDH) é importante para o dimensionamento de leitos fluidizados utilizados, por exemplo, para o craqueamento catalítico (FCC). Este trabalho tem por objetivo estudar o arraste de partículas sólidas heterogêneas em um leito fluidizado gasoso para misturas de partículas pertencentes ao grupo A e B da classificação de Geldart. Os experimentos foram realizados em uma coluna de acrílico com diâmetro de 0,092 m e altura de 2,0 m. As misturas de micro-esferas de vidro foram elaboradas através do modelo de distribuição granulométrica de Rosin-Rammler-Bennet, e formadas pelos tamanhos de partículas m. Os valores do TDH foram obtidos usando a metodologia deentre 60 e 420 Geldart. Um planejamento fatorial de 2⁵ foi aplicado correlacionando índice de dispersão, diâmetro médio, massa de sólido, fração de área livre do distribuidor e velocidade, para obtenção do TDH. Através de uma análise estatística dos resultados obtidos, chegou-se a conclusão de que as variáveis mais significativas foram: velocidade superficial do gás e massa de sólido.

Leito fluidizado - Arraste - Partículas finas heterogêneas

T1013

Animações Aplicadas no Estudo de Reatores em Leito Fluidizado

Thiago Alves de Carvalho (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dra. Kátia Tannous (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O aumento do uso de recursos computacionais na área educacional tem contribuído, significativamente, para uma melhoria da qualidade do ensino. Uma das principais ferramentas responsáveis é a animação gráfica. Dentro desta tendência, busca-se ampliar a criação de animações e outros recursos de mídia para tornar a educação em engenharia química atraente e dinâmica. Um ambiente web educacional foi elaborado integrando teoria, animações gráficas e vídeos, ajudando o aluno no entendimento da Tecnologia da Fluidização. Os recursos estão hospedados na internet em www.fluidizacao.com.br. O ambiente virtual foi desenvolvido em linguagem HTML, com aplicações de folhas de estilo (css – cascading style sheets) e recursos em javascript. Para criação das animações foi utilizado o software Macromedia Flash MX Professional 2004. O site conta com conceitos básicos sobre leitos fluidizados e suas aplicações em engenharia química, vantagens e desvantagens de sua utilização, conceitos sobre caracterização e classificação de partículas, animações de leitos compostos de diferentes tamanhos de partículas segundo classificação de Geldart e vídeos confeccionados em escala laboratorial. O trabalho continua sendo avaliado pela comunidade através de uma enquete no próprio site, o que nos estimula a buscar um constante aprimoramento.

Fluidização - Ambiente web - Animações

T1015

USO DA CROMATOGRAFIA DE PERMEAÇÃO EM GEL (GPC) PARA A CARACTERIZAÇÃO DE TERMOPLÁSTICOS EM ENGENHARIA, VISANDO O ACOMPANHAMENTO DA SUA DEGRADAÇÃO E RECICLAGEM

Natalie Antonelli Camillo (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Leila Peres (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Ao serem processados, os termoplásticos podem sofrer degradação térmica, alterando algumas de suas propriedades mecânicas e óticas. Este projeto teve como objetivo avaliar a degradação de materiais poliméricos através de uma série de processamentos do polipropileno (PP) e do polietileno de baixa densidade (PEBD) sem aditivação, em Plastômero, visando um possível limite para sua reciclagem. Para acompanhar a degradação térmica dos polímeros, foram aferidos, a cada processamento, seu índice de fluidez no Plastômero e sua massa molar média através da técnica de GPC, que exigiu a elaboração de uma nova metodologia de ensaios para altas temperaturas. Com a série de processamentos, o índice de fluidez do PP aumentou enquanto sua massa molar média diminui, indicando que o material sofreu uma degradação térmica acentuada. Já no caso do PEBD, seu índice de fluidez diminui numa taxa mais lenta, se mantendo praticamente constante nos dois primeiros processamentos, acompanhado de um leve aumento da sua massa molar média, que decaiu nos processamentos seguintes. A manutenção da massa molar média do PEBD pode ser explicada pelas reações de quebra de cadeia em ramificações, seguidas de reações de reticulação. Desta forma, a degradação do PEBD foi menos acentuada que a do PP, que também apresentou um grau de escurecimento bem maior que o do PEBD.

GPC - Reciclagem - Termoplásticos

T1016

FILMES POLIMÉRICOS COM ADITIVOS ANTIMICROBIANOS PARA USO EM EMBALAGENS ATIVAS

Wellington Fioravante Salomão (Bolsista SAE/UNICAMP), Paula A. P. L. V. de Oliveira e Profa. Dra. Leila Peres (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O ramo das embalagens ativas é um ramo muito promissor e que vem crescendo continuamente nos últimos anos. As embalagens ativas podem ter as mais diversas aplicações dependendo do material e do aditivo utilizado. Neste trabalho realizou-se a caracterização de dois aditivos antimicrobianos, com marcas registradas de ULTRA-FRESH 95, da Thomson e IRGAGUARD B 5000 da CIBA, a fabricação de filmes de poliolefina em monocamada com a incorporação destes dois aditivos em várias concentrações e a caracterização de atividade microbiológica e de outras propriedades dos mesmos. Para caracterização dos agentes antimicrobianos, realizaram-se ensaios de determinação de distribuição de tamanho e tamanho médio de partículas e microscopia ótica. O aditivo foi incorporado ao polímero na forma de masterbatch e os filmes poliméricos foram produzidos por extrusão em extrusora piloto de balão. A caracterização de atividade microbiológica dos filmes foi realizada através da verificação da formação de halo de inibição em placas de Petri inoculadas com diferentes microorganismos. Outras técnicas de interesse a serem utilizadas para caracterização dos filmes são avaliação da transmissão de luz (verificação da transparência), Microscopia Ótica e Eletrônica de Varredura (homogeneidade de distribuição das partículas e interação com a matriz polimérica), ensaios mecânicos e ensaios para determinação da taxa de permeabilidade a gases e ao vapor d’água.

Embalagem ativa - Aditivo antimicrobiano - Poliolefinas

T1017

ESTUDO EXPERIMENTAL DA POLIMERIZAÇÃO RADICALAR VIVA MEDIADA POR NITRÓXIDO (PROCESSO NPRP)

Marcus Vinícius Baccan (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Liliane Maria Ferrareso Lona (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Polimerização via radical livre controlada, também conhecida como “pseudo-living radical polimerization” tem recebido cada vez mais atenção como uma técnica para produção de polímeros com micro estrutura altamente controlada. Em particular, distribuições de pesos moleculares estreitas são obtidas, com polidispersidade muito próxima de um. Este tipo de polimerização consiste na inserção de um agente capturante, que adormece as cadeias, fazendo com que estas cresçam homogeneamente durante a reação. Neste projeto de pesquisa, foi investigada a polimerização mediada por Nitróxido (NMRP), usando estireno como caso estudo. Esta investigação foi feita em nível laboratorial, utilizando de métodos já consagrados, sendo os experimentos realizados no Laboratório de Análise, Simulação e Síntese de Processos Químicos.

Como previsto pelo cronograma, foi realizado todo um estudo sobre o processo em questão, seguido de uma familiarização com o método utilizado. A polimerização tradicional de estireno foi realizada, sendo utilizada futuramente como fonte de comparação. Por motivos externos, não foi possível a continuidade do projeto, sendo então cancelada a bolsa.

Polimerização controlada - Nitróxido - Poliestireno

T1018

ACETILAÇÃO DE AMIDO DE MANDIOCA, EM DIFERENTES GRAUS DE SUBSTITUIÇÃO E SUA INFLUÊNCIA NAS PROPRIEDADES TÉRMICAS, MECÂNICAS E MORFOLÓGICAS NA BLENDA PCL/AMIDO PLASTIFICADO (50:50)

Carlos Eduardo Juliani Rocha (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dra. Lucia H. Innocentini-Mei (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP.
O amido é um polímero natural largamente sintetizado por vegetais superiores através da fotossíntese. É uma substância que pode ser extraída com elevada pureza e as principais matérias-primas para sua extração são as raízes e tubérculos, como a mandioca e a batata, e os cereais, como o milho, o trigo e o arroz. Por ser uma matéria-prima renovável, biodegradável e não tóxica, o amido é empregado em uma série de processos químicos na indústria, sendo de grande interesse a descoberta de aplicações cada vez mais diversas para este produto. Uma das aplicações do amido que vem sendo bastante explorada é o seu uso como componente de misturas com outros polímeros, sintéticos ou naturais, de modo a obter blendas total ou parcialmente biodegradáveis. O trabalho desenvolvido neste projeto visa estudar a modificação química dos amidos de milho e mandioca, através de uma reação de succinilação, de modo a obter um produto mais hidrofóbico que possa formar uma blenda miscível com o polímero PCL (poli e - caprolactona). Para verificar a ocorrência da modificação química, testes de titulação e análises de infravermelho (IV) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) serão realizadas, bem como possíveis mudanças nas propriedades mecânicas das blendas.

Amido - Succinilação - Blenda PCL/Amido

T1019

DESENVOLVIMENTO DE MEMBRANAS ANTITROMBOGÊNICAS DE POLIURETANO

Cecilia Zorzi Bueno (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dra. Lucia Helena Innocentini-Mei (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Para ampliar a hemocompatibilidade de materiais empregados na área médica, a imobilização de heparina na superfície – heparinização – é uma das alternativas. O presente trabalho tem como objetivo comparar dois métodos de heparinização em dois diferentes poliuretanos – Biomer® e poliuretano de óleo de mamona. Na primeira etapa, estudou-se a imobilização por adsorção. Pequenas membranas foram mergulhadas por tempos diferentes em uma solução que continha heparina, para que se pudesse estudar a influência do tempo na quantidade imobilizada. Os métodos de análise empregados incluíram absorção no UV, ângulo de contato e espectroscopia no IV. Os resultados obtidos nesta etapa mostraram que o tempo não teve a influência esperada na quantidade de heparina adsorvida, tendo sido encontrados resultados variados para um mesmo tempo de tratamento. Contudo, as análises realizadas comprovaram que o método de adsorção é eficaz na imobilização da molécula. A segunda etapa, que consiste em realizar a heparinização através de ligação covalente, está em andamento. As análises dos resultados serão feitas nos moldes da etapa anterior. Será incluída a análise por microscopia eletrônica de varredura (MEV) para observação da rugosidade das membranas. Com os resultados obtidos, será discutida a eficácia de cada método.

Hemocompatibilidade - Heparinização - Poliuretano

T1020

ESTUDO EXPERIMENTAL DO ESCOAMENTO GÁS-SÓLIDO EM UMA UNIDADE MULTIPROPÓSITO PARA REAÇÕES DE CRAQUEAMENTO CATALÍTICO

Danilo de Aguilar e Cunha (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Marco Aurélio Cremasco (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP

Os leitos fluidizados circulantes (CFB) são largamente utilizados em diversas indústrias, particularmente na petroquímica e em processos de craqueamento catalítico (FCC) visando, entre outras, a produção de gasolina. No que se refere ao contato gás-sólido na tecnologia FCC utilizando-se o CFB, verifica-se que este ocorre, preferencialmente, na seção riser, ou seja, na seção de transporte vertical em que há o contato concorrente entre as fases (gás e sólido), escoando contra a ação gravitacional. Estudos recentes apontam a utilização do mesmo tipo de equipamento, entretanto utilizando-se o contato em paralelo, ou seja: as fases envolvidas escoam a favor da ação gravitacional, caracterizando o downer. Por outro lado, mais escassos ainda são os equipamentos multipropósitos que apresentam em sua construção tanto o riser quanto o downer. Uma unidade piloto deste equipamento encontra-se no Laboratório de Processos em Meios Porosos (LPMP), Faculdade de Engenharia Química (FEQ), Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Em sendo assim, o presente trabalho apresenta resultados por meio da utilização de técnicas de medida de distribuição axial unidimensional de queda de pressão na seção downer na Unidade Multipropósito do LPMP/FEQ/Unicamp, utilizando-se diversas cargas de catalisador catalítico. Verifica-se que a queda de pressão diminui com o aumento da concentração de sólidos, corroborando resultados encontrados na literatura para outros tipos de equipamentos como, por exemplo, ciclones.

Downer - Riser - FCC

T1021

DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DO COEFICIENTE DE PARTIÇÃO OCTANOL – ÁGUA DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

Aluno: Jean Felipe Nascimento Torquato (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Maria Alvina Krähenbühl (Orientadora), Faculdade de engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O coeficiente de partição água octanol é uma variável físico-quimica amplamente utilizada. Esta variável possui muitas aplicações práticas, dentre as quais a semelhança no comportamento da dispersão de poluentes em um sistema seres vivos - ambiente aquático e octanol - água. Este trabalho de iniciação científica visa determinar os coeficientes de partição água-octanol para ácidos carboxílicos (ácidos benzóico, acético, propanóico e butanóico), utilizando o método slow-stirring, onde os ácidos se diluirão na água e no octanol gradualmente, através de uma agitação lenta, que miniminiza os erros decorrentes da mistura mais vigorosa dos solventes (evitar a formação de uma emulsão de água-octanol, que prejudicaria os resultados). O coeficiente de partição é a razão entre as concentrações dos solutos nas fases, no caso água e octanol. Para achar as concentrações, utilizam-se células de equilíbrio (três células), mantidas em um banho de temperatura constante, As células estão preenchidas com uma porção de água e octanol, e o soluto, inicialmente diluído no octanol apenas, vai sendo distribuído até um estudo de equilíbrio; quanto mais tempo este sistema é mantido, maior a precisão do resultado. Assim, as amostras são colhidas das células diferentes, quatro, cinco e seis dias após o momento em que o sistema foi colocado em equilíbrio. Colhe-se então uma amostra de água e de octanol de cada dia, fazendo a análise através de cromatografia líquida (HPLC), usando um cromatografo e como fase móvel ácido fosfórico aquoso e metanol. Com os resultados obtidos da cromatografia, utilizando a descrição termodinâmica do processo, é possível determinar os coeficientes de partição dos ácidos.

Coeficientes de partição água octanol (KOW) - Ácidos carboxílicos - Meio ambiente

T1022

ESTUDO DA SECAGEM DE ABACAXI EM ATMOSFERA MODIFICADA PELA ADIÇÃO DE ETANOL

Camilla Takegami Adania (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Maria Aparecida Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O processo usual de secagem normalmente leva em consideração apenas a retirada de água do produto. Porém, na secagem de determinados alimentos, acontece a retirada, juntamente com a água, de outras substâncias voláteis presentes em quantidades menores. A perda adicional destes voláteis, quando esses possuem características odoríferas, reduz a qualidade do produto final seco com relação ao seu aroma. A Atmosfera Modificada pode ser estendida a estes processos de secagem, a fim de diminuir ou evitar a perda de voláteis responsáveis pelas características sensoriais do produto final. Sendo assim, foi realizado um estudo da secagem de abacaxi com a modificação e controle da atmosfera de secagem pela adição de etanol na corrente de ar (agente secante) para duas diferentes velocidades da mesma. Esse estudo teve como finalidade o conhecimento quantitativo da perda do aroma de abacaxi, através do comportamento da referida secagem para um sistema modelo, cuja composição centesimal química foi baseada no abacaxi Os experimentos ocorreram em um secador tipo túnel, especialmente construído para permitir a modificação da atmosfera através da adição de outros fluidos. Além disso, caracterizou-se o aroma utilizado (hexanoato de etila) através de sua isoterma.

Secagem - Sistema modelo - Retenção de aroma

T1023

DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DE PERMEABILIDADE RELATIVA EM SÓLIDOS POROSOS

Luís Fernando Domingues (Bolsista PIBIC/CNPq), Mirla N. N. Miranda e Profa. Dra. Maria Aparecida Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Sólidos porosos são muito utilizados no âmbito industrial, o que incentiva a pesquisa do comportamento desses materiais. Na literatura existem alguns modelos para predizer os processos de transferência de massa no interior desses meios, os quais utilizam, em sua maioria, a permeabilidade relativa e a pressão capilar. Por isso, nesse trabalho foram determinadas experimentalmente as permeabilidades intrínseca e relativa ar-água dos materiais Caulim, Zeólita e uma mistura (40% Zeólita e 60% Caulim). Foi montado um aparato experimental para determinar as permeabilidades e comparar os resultados com os obtidos por Miranda e Silva (2005). Também foram determinadas a pressão capilar, a densidade real e aparente, a porosidade e a distribuição de poros. Os resultados mostraram que não era possível, nas condições testadas, a retirada de água suficiente dos meios porosos para a aplicação do método JBN devido à microporosidade do material, também indicada pela baixa permeabilidade intrínseca do material (k= 9,43x10^-15 m²). Desse modo, foi testado um material com permeabilidade intrínseca mais alta (k= 1,54x10^-9 m²). Os materiais microporosos retêm água, sendo esta retirada na fase vapor, impossibilitando a aplicação do método de cálculo utilizado.

Misturas de sólidos - Pressão Capilar - Permeabilidade intrínseca

T1024

PROJETO E INSTALAÇÃO DE UNIDADE ESCALONÁVEL PARA A PRODUÇÃO DE LIPOSSOMAS CATIÔNICOS

Luiza Muniz Della Coletta (Bolsista PIBIC/CNPq), Lucimara Gaziola de la Torre (Co-orientadora) e Profa. Dra. Maria Helena Andrade Santana (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A busca de novas estratégias para o combate à tuberculose tem mostrado que vacinas de DNA veiculadas em lipossomas catiônicos é bastante promissora. Porém, a busca de uma tecnologia escalonável para produção destes lipossomas é um desafio para se atingir requisitos de esterilidade e estabilidade. Este trabalho contribuiu para o projeto e instalação de unidade escalonável para a produção de lipossomas catiônicos. A instalação foi constituída de um sistema tubular único para a adsorção dos lipídios, com um tanque de alimentação e recirculação e um sistema de secagem com controle de temperatura e vácuo. A obtenção destes lipossomas catiônicos consistiu na alimentação e recirculação da dispersão lipídica em fase alcóolica para promover a adsorção dos lipídios no tubo de vidro, drenagem do sistema e subsequente secagem, sob temperatura e pressão controladas para a formação de um filme lipídico seco e posterior hidratação para a formação dos lipossomas. O diâmetro hidrodinâmico e distribuição de tamanhos dos lipossomas catiônicos foram determinados através de espalhamento de luz utilizando laser de alta potência. Os resultados mostraram que a produção de lipossomas catiônicos na unidade escalonável é factível, reprodutível e de operação simples. Os lipossomas produzidos possuem características físico-químicas adequadas para a veiculação do DNA e preparação de vacinas gênicas, especialmente contra a tuberculose, que vem sendo objeto de estudo do nosso grupo.

Lipossomas catiônicos - DNA - Escalonamento

T1025

CULTIVO EM ESTADO SÓLIDO DE DRECHSLERA (HELMINTHOSPORIUM) MONOCERAS UTILIZANDO SUPORTE INERTE ESPUMA DE POLIURETANO

Rafaela Costa Souza (Bolsista PIBIC/CNPq), Reinaldo Bastos e Profa. Dra. Maria Helena Andrade Santana (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química – FEQ, UNICAMP
O cultivo em estado sólido caracteriza-se pelo crescimento de microrganismos na superfície ou no interior de partículas sólidas porosas em ausência de água livre. Apesar da tecnologia ser conhecida há vários séculos, somente nas últimas décadas é que houve avanços significativos no entendimento dos fenômenos de transferência de massa. O uso de materiais nutricionalmente inertes como suporte para estes processos visa facilitar o projeto do meio nutriente e o monitoramento dos cultivos. Dentre estes suportes, espuma de poliuretano impregnada da solução nutriente adequada vem sendo utilizada por permitir condição de aerobiose homogênea devido a sua alta área superficial. Sendo assim, o trabalho teve por objetivo estudar a transferência de oxigênio na produção de proteínas imunoterápicas da biomassa de Drechslera (Helminthosporium) monoceras por cultivo em estado sólido sobre suporte inerte espuma de poliuretano. Os experimentos foram conduzidos em reatores de colunas com 30mm de altura de leito, umidade inicial 50%, vazão de ar 0,4 L/min e 25ºC. Os cultivos foram monitorados em termos de umidade do meio sólido, teor de proteína e glicose no extrato fúngico. O coeficiente de transferência de oxigênio gás-líquido (K_La) foi determinado durante o período experimental através do balanço de O₂ nas colunas e a concentração de O₂ na fase líquida foi estimada através do perfil radial no biofilme. Os resultados mostraram que podem ser obtidas altas produtividades nestes processos devido à estrutura física de suportes inertes que permitiu transferência de oxigênio eficiente.

Cultivo em estado sólido - Suportes inertes - Transferência de oxigênio

T1026

METODOLOGIA PARA OBTENÇÃO DE BIODIESEL A PARTIR DE RESÍDUOS GORDUROSOS

Danilo Ribeiro de Lima (Bolsista PIBIC/CNPq), Elisiane Wust (Co-orientadora), Nívea Lima (Co-orientadora) e Profa. Dra. Maria Regina Wolf Maciel (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O biodiesel é definido como derivado mono-alquil éster de ácidos graxos de cadeia longa, proveniente de fontes renováveis como óleos vegetais ou gordura animal. O modo mais comum de produzir o biodiesel é através da reação de transesterificação utilizando álcoois e catalisador ácido ou básico. Comparado com o diesel de petróleo, o biodiesel emite menor quantidade de CO_x (menor impacto no efeito estufa), material particulado, enxofre e compostos aromáticos. Nesse trabalho foi utilizado como matéria-prima na produção do biodiesel o óleo de fritura, muito mais barato que o óleo vegetal virgem. Os resíduos gordurosos coletados foram caracterizados (teor de acidez, umidade e de ácido graxos livres), apresentando um bom estado de conservação. A análise CG (cromatografia gasosa) mostrou que os resíduos estudados é uma mistura de óleo de soja, palma e canola. A transesterificação ácida utilizou H₂SO₄ como catalisador, etanol como solvente e a proporção etanol/resíduo (massa) de 1:1. Foram realizados ensaios a 1 atm e variando a quantidade de catalisador (5-15%), temperatura (60-70ºC) e tempo de reação. Dados cinéticos também foram coletados. Os resultados mostram que o etanol é um bom solvente na transesterificação ácida; é necessário também mais de uma hora para uma boa conversão do óleo além de uma maior proporção em massa de etanol/resíduo, devido ao equilíbrio químico.

Biodiesel - Óleo residual - Catálise ácida

T1027

Preparação e caracterização de cimentos de quitosana-fosfato de cálcio: otimização das propriedades mecânicas e de degradação in vitro

Aline Pereira de Oliveira (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Marisa Masumi Beppu (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Fosfatos de cálcio formam cimentos biomédicos de grande biocompatibilidade e de fácil aplicação como pasta injetável. Nesse estudo, o β-Fosfato de Cálcio foi escolhido por ser biodegradável e neutro, entretanto para formulação da pasta é necessário adicionar ácido fosfórico, tornando o pH final do cimento levemente ácido e inviável para implantes. Nessa mesma formulação acrescentou-se solução de quitosana ao ácido, pois em estudos anteriores notou-se que esse biopolímero promovia uma maior interconectividade dos grãos do cimento e uma maior degradabilidade “in vitro”. A proposta do projeto é tornar o pH dessa pasta neutro, viabilizando sua utilização. Na primeira etapa, preocupou-se em analisar os cimentos obtidos pós-hidrólise que possuíam pH neutro, porém eram desfavoráveis para a moldagem “in situ”, devido ao seu endurecido. Uma outra solução para minimizar esse efeito foi incorporar óxido de cálcio ou óxido de magnésio durante o processo, trazendo outros efeitos para o cimento. Os cimentos preparados com diferentes óxidos e os que sofreram hidrólise foram analisados por difração de raios-X, testes de resistência mecânica e avaliação de pH.Secagem.

Fosfato de cálcio - Quitosana - Cimentos

T1028

ADSORÇÃO DE ÍONS DE CROMO EM MEMBRANAS DE QUITOSANA. INVESTIGAÇÃO DOS EFEITOS DA ESPECIAÇÃO DO CROMO E DA INTERAÇÃO CROMO-QUITOSANA

Emerson Meneghetti (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Marisa Masumi Beppu (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A contaminação das águas com cromo presente em efluentes industriais é um problema na sociedade moderna. A adsorção de cromo utilizando quitosana, um biopolímero preparado a partir da desacetilação da quitina, tem sido amplamente investigado como uma alternativa aos métodos tradicionais de tratamento de efluentes. Este trabalho teve por objetivo o estudo quantitativo e qualitativo (especiação com método computacional) da adsorção do metal pesado cromo em meio aquoso, em colunas de leito fixo preenchidas com membranas de quitosana de 1cm² , na formas naturais e reticuladas com glutaraldeído e epicloridrina. A parte experimental foi iniciada com o preparo das membranas naturais e reticulada seguida dos ensaios de adsorção. Nos ensaios foram variadas as concentrações de soluções de dicromato de potássio em pH=6,0 e as vazões, utilizando-se uma bomba peristáltica. Utilizou-se uma coluna de 1,4cm de diâmetro e 20cm de altura, vazões de 5,5 e 2,7 mL/minuto e concentrações de 250 e 50 ppm. Os resultados mostraram que a principal influencia na adsorção é a concentração da solução afluente de íons cromo. Analises de EXAFS foram realizados no LNLS (Laboratório Nacional de Luz Sïncrotron) e os resultados estão sendo analisados para determinação da interação cromo-quitosana.

Adsorção - Cromo - Especiação

T1029

ESTUDO DA ADIÇÃO DE SULFATO DE SÓDIO SOBRE O EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO DO SISTEMA ÁGUA + 1-PROPANOL + ACETATO DE PROPILA

Eduardo Dutra Alvim (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Martín Aznar (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os eletrólitos podem afetar consideravelmente o equilíbrio termodinâmico de um sistema; por isso as soluções eletrolíticas têm tido cada vez mais influência em diversos processos de separação da indústria química e petroquímica, processos de purificação em engenharia do meio ambiente e processos de fermentação em engenharia bioquímica. Este projeto de pesquisa verificou experimentalmente o efeito da adição do sal sulfato de sódio sobre o equilíbrio líquido-líquido do sistema ternário água + 1-propanol + acetato de propila, usando células de equilíbrio e a técnica da cromatografia gasosa. Os dados experimentais foram correlacionados pelo modelo NRTL para o coeficiente de atividade, com estimação de parâmetros de interação molecular usando o método Simplex modificado minimizando uma função objetivo de composição. Como resultado, conseguiu-se uma boa representação dos dados experimentais, validando o modelo termodinâmico proposto para o equilíbrio estudado.

Equilíbrio líquido-líquido - Efeito salino - NRTL

T1030

EFEITO SALINO DO SULFATO DE SÓDIO SOBRE O EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO DO SISTEMA ÁGUA + 1-BUTANOL + ÁCIDO ACÉTICO

Thais Pereira Mourão (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Martín Aznar (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Este projeto de pesquisa visa determinar experimentalmente o efeito da adição de um sal sobre o equilíbrio líquido-líquido do sistema ternário água + 1-butanol + ácido acético. Os dados experimentais são coletados com ajuda de células de equilíbrio líquido-líquido isotérmico à pressão atmosférica. A temperatura é mantida constante com ajuda de um banho termostático, que faz passar um fluido termostático pela jaqueta que cobre a célula. As amostras coletadas são analisadas por cromatografia gasosa, obtendo as concentrações de ambas as fases. Para isso, é necessário um estudo das condições de operação da cromatografia que possibilitem a identificação e quantização dos compostos presentes nas fases da mistura, que ainda está em andamento, visto que o projeto foi iniciado em abril. Os dados assim obtidos serão correlacionados pelo modelo NRTL para o coeficiente de atividade, com estimação de parâmetros de interação molecular usando o método Simplex modificado. Tais dados são importantes no projeto e operação de processos de extração líquido-líquido, já que a adição do sal pode modificar o equilíbrio termodinâmico, aumentando ou diminuindo a solubilidade mútua entre as fases, o que pode facilitar ou dificultar o processo de extração.

Equilíbrio líquido-líquido - Efeito salino - NRTL

T1031

AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE REMOÇÃO DE COBRE EM ARGILA NACIONAL BENTONITA

Juliana Maria Gonçalves Nogueira (Bolsista SAE/UNICAMP), Sirlei Jaiana Kleinübing (Co-orientadora) e Profa. Dra. Meuris Gurgel Carlos da Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Neste trabalho foi estudada a remoção do íon cobre pela argila nacional bentonita, em coluna de leito fixo de dimensões de 13,3 cm de altura e 1,4 cm de diâmetro interno. O estudo de pH foi feito visando à determinação de valores na qual não ocorre a precipitação do cobre, adotou-se para este estudo pH 5,0. Inicialmente foi avaliado o diâmetro de partícula (0,46 e 0,54mm) e temperatura de calcinação (400 e 500ºC) do material, a melhor condição encontrada foi de 0,46mm e 500ºC, definidas para este estudo. Em seguida estudaram-se as condições de concentração inicial de cobre (90 e 130ppm) e vazão de alimentação (6 e 8 mL/min), utilizando a técnica de planejamento experimental 2² com pontos centrais, dentro das faixas estudadas verificou-se que apenas a variável concentração foi significativa. Neste estudo foi avaliado: capacidade total de remoção de cobre (Qt), capacidade de remoção até a ruptura do leito (Qu), zona de transferência de massa (ZTM) e porcentagem de remoção (%R).

Adsorção - Remoção de Cobre - Argila

T1032

REMOÇÃO DE COR DE EFLUENTE TÊXTIL UTILIZANDO MÉTODOS ALTERNATIVOS

Maria Sílvia Fontolan Marella (Bolsista SAE/UNICAMP), Cristiane Melo (Co-orientadora) e Profa. Dra. Meuris Gurgel Carlos da Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Um dos maiores problemas ambientais gerados durante o processo de tingimento nas indústrias têxteis é a grande quantidade gerada de despejos altamente poluidores, contendo elevada carga de substâncias tóxicas, destacando-se os corantes. Este trabalho propôs avaliar a remoção de um corante têxtil utilizando sistema de banho finito, tendo como adsorvente argila nacional. O efluente utilizado na realização dos experimentos foi preparado a partir da composição e características típicas dos efluentes de uma indústria têxtil. A argila do tipo bentonita utilizada nos ensaios possuia diâmetro médio de 0,128 mm e foi calcinada em mufla nas temperaturas de 300ºC e 500ºC. O estudo envolveu a preparação e caracterização do adsorvente, além dos ensaios em banho finito seguindo-se um planejamento fatorial 2² com triplicata no ponto central, sendo avaliada a concentração de corante e a proporção de cloreto de sódio (NaCl). As concentrações do corante foram analisadas por espectrofotometria de UV. Com os dados experimentais foram obtidas as cinéticas, parâmetros controladores do processo, as condições de equilíbrio e a capacidade de remoção de cor do processo. Os resultados mostraram que os ensaios realizados com argila calcinada a 300ºC apresentaram melhor capacidade de remoção, sendo a condição ótima de remoção de cor aquela em que a concentração de corante foi mínima e a massa de NaCl máxima.

Adsorção - Corantes têxteis - Argila

T1033

AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE BIOADSOÇÃO DE CÁDMIO E CHUMBO EM ALGA MARINHA SARGASSUM SP

Natalia Shizuka Oyamada (Bolsista PIBIC/CNPq), S. J. Kleinübing S. J. (Co-orientadora) e Profa. Dra. Meuris Gurgel Carlos da Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Quimíca – FEQ, UNICAMP
Neste trabalho foi estudada a remoção de cádmio e chumbo em alga marinha Sargassum sp em coluna de leito fixo. O pH de estudo foi determinado através de ensaios de precipitação visando à determinação da faixa na qual não ocorre a precipitação destes metais, o valor escolhido foi de pH igual a 5,0. A avaliação da melhor condição de concentração inicial (100 e 300ppm) e vazão volumétrica (0,015 e 0,030 mL/s), foi efetuada utilizando a técnica de planejamento experimental 2² completo com ponto central, tendo como resposta a quantidade removida do metal. As curvas de ruptura foram obtidas para nas diferentes condições de vazão e concentração inicial dos metais. Os dados de equilíbrio do sistema foram ajustados utilizando os modelos de Langmuir e Freundlich. O planejamento experimental mostrou que nas faixas estudadas, a bioadsorção depende apenas da concentração inicial, para ambos os metais e a máxima adsorção ocorre com maiores concentrações. O modelo obtido pela metodologia de superfície de resposta, para a capacidade de adsorção, nas faixas de estudo, mostrou-se estatisticamente significativo e preditivo. A isoterma foi bem descrita tanto pelo modelo de Langmuir e Freundlich, com ajuste maior que 95% aos dados experimentais.

Bioadsorção - Sargassum sp - Metais pesados

T1034

DESENVOLVIMENTO DE MODELO DETERMINÍSTICO E ANALISE DE DESEMPENHO DE ALGORITMOS DE CONTROLE AVANÇADO PARA O REATOR DE POLIMERIZAÇÃO INTERMEDIÁRIA DA PLANTA DE PET

Carlos Roberto Cazarotto Gomes (Bolsista FAPESP) e Prof. Dr. Rubens Maciel Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O desenvolvimento de modelos matemáticos e sua validação e a proposição, implementação e análise de desempenho de algoritmos de controle avançado e estratégias de controle é necessária para obter a operação com alto nível de desempenho.Assim sendo proposto neste projeto o desenvolvimento de um modelo determinístico para o reator de polimerização intermediária (média polimerização), que é um elemento chave na planta de produção de PET, conforme será mostrado adiante. Também, através de análise do comportamento dinâmico, baseado no modelo desenvolvido, serão propostas possíveis estratégias de controle, que serão implementadas computacionalmente e terão seu desempenho comparado e analisado.

PET - Desenvolvimento de modelos - Simulação

T1035

DESENVOLVIMENTO DE MODELO DETERMINÍSTICO E ANALISE DE DESEMPENHO DE ALGORITMOS DE CONTROLE PARA O REATOR DE POLIMERIZAÇÃO PRIMÁRIA DO PROCESSO DE PRODUÇÃO DE PET

Cristiane Di Stefano (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Rubens Maciel Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os polímeros de condensação são as matérias primas mais tradicionais da indústria química correspondendo ao que chamamos tradicionalmente de resinas. Processos de polimerização têm grande importância econômica e social dentro da indústria química. Os polímeros além de participarem de uma forma ativa nas indústrias alimentícias, automotiva, aeroespacial, de informática e na construção civil são importantes para o desenvolvimento e escoamento das chamadas indústrias petroquímicas de base. Os processos de polimerização são responsáveis pela geração de um significante montante econômico e enorme contexto social devido à geração de empregos. O Polietileno tereftalato (PET) é um dos polímeros de maior utilização no planeta, é potencialmente utilizado na fabricação de garrafas plásticas, na verdade, a produção de garrafas de refrigerante consome mais da metade da produção anual de PET. Portanto, sendo o PET um polímero de alta utilização se faz necessário que o seu processo seja bem conhecido e otimizado sempre que possível. O desenvolvimento de modelos matemáticos e análise de desempenho de algoritmos de controle avançado são necessários para obter a operação com alto nível de desempenho. Dentro do cronograma de execução deste projeto iniciou-se o desenvolvimento de um modelo determinístico para o reator de polimerização primária (baixa polimerização), que é um elemento chave na planta de produção de PET. Também, através de análise do comportamento dinâmico, baseado no modelo desenvolvido, foram propostas possíveis estratégias de controle, que foram implementadas computacionalmente e tiveram seu desempenho comparado e analisado no desenvolvimento projeto. O desenvolvimento total deste projeto se tornou-se necessário no contexto de que a produção de PET é indispensável ao mercado, não só pelo produto em si, mas principalmente pelo leque de empregos que o ramo oferece e torna-se cada vez mais necessário otimizar o processo, uma vez que a demanda do produto cresce a cada dia.

PET - Polimerização - Simulação

T1036

DESENVOLVIMENTO DE ESTRATÉGIAS OPERACIONAIS E ANALISE DE DESEMPENHO DE ALGORITMOS DE CONTROLE AVANÇADO PARA O REATOR DE ESTERIFICAÇÃO DO PROCESSO DE OBTENÇÃO DE PET

Naira Spanó Nakano (Bolsista PIBIC/CNPq), Elis Regina Duarte (Co-orientadora) e Prof. Dr. Rubens Maciel Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Devido ao grande número de polímeros criados com fins tecnológicos específicos e à necessidade de explorar o surgimento de novos materiais para atender ao desenvolvimento científico e tecnológico do mundo moderno, aliados ao rigor de qualidade exigida pelo mercado e proteção ambiental a área de cinética de polimerização tornou-se um campo fértil e necessário para compor o desenvolvimento de estudos de modelagem, simulação, controle e otimização destes processos. O processo de simulação é uma importante ferramenta que possibilita o aumento da quantidade de produto e qualidade com custos reduzidos. Pois através de simulações pode-se avaliar diferentes configurações e análise de diferentes parâmetros dos processos de forma rápida e com menores gastos, comparado a experimentos na planta. Ferramentas como modelagem matemática passaram a ser importantes para a análise do comportamento do sistema e para o desenvolvimento e verificação de desempenho de algoritmos de otimização e controle além de serem necessários para a implementação prática dependendo do projeto do controlador. O polietileno tereftalato (PET) é um dos polímeros de grande utilização e valor comercial. É material para a produção de fibras sintéticas, filmes, filamentos e objetos de plástico. Dentro deste contexto, este projeto tem como objetivo a modelagem determinística e a implementação de um controlador preditivo do reator de esterificação primária, que é elemento chave na planta de PET. O DMC (Dynamic Matriz Control) é uma técnica preditiva baseada em modelo que utiliza um modelo de convolução dinâmico e discreto do processo e através da otimização de uma função, calcula os melhores movimentos de uma ou mais variáveis sobre um determinado móvel de atuação. Assim, através da análise do comportamento dinâmico, baseado no modelo desenvolvido, serão propostas possíveis estratégias de controle, que serão implementadas computacionalmente e terão seu desempenho comparado e analisado.

PET - Reator de esterificação - Simulação

T1037

DETERMINAÇÃO DA DIFUSIVIDADE EFETIVA DO RESÍDUO DO LEITE DE SOJA SECO EM LEITO DE JORRO

Vicente Fraile Neto (Bolsista FAPESP), César Augusto Agurto Lescano (Co-orientador) e Profa. Dra. Sandra Cristina dos Santos Rocha (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O processo de elaboração do leite de soja tem como subproduto um material rico em proteínas, fibra e vitaminas, denominado na literatura pertinente como “Okara”. Por ser um material termo-sensível e, enquanto úmido, altamente deteriorável, é necessário o estudo de suas propriedades relacionadas à secagem, para prolongamento de sua vida útil. O presente trabalho consistiu na análise da secagem de Okara utilizando um secador de leito de jorro com inertes (polipropileno). A secagem foi realizada segundo um planejamento fatorial 2³, tendo como variáveis: temperatura do ar de entrada no leito (50 ºC – 70 ºC), tempo de trituração do material (60 s - 120 s) e a razão vazão do ar de entrada / vazão de jorro mínimo do material inerte (Qar/Qjm) (1,1 – 1,3). Os resultados experimentais foram analisados para tempos de secagem iguais e foi determinada a difusividade efetiva do Okara para as diferentes condições de secagem, utilizando 6 termos da solução em série do modelo de Fick. Os resultados obtidos indicaram que as variáveis mais significativas na propriedade analisada foram a temperatura do ar de entrada no leito e o tempo de trituração das partículas de Okara. Os valores obtidos de difusividade efetiva variaram entre 2,439.10^-9 m².s^-1 e 10,519.10^-9 m².s^-1, sendo o maior valor correspondente ao experimento conduzido a 70 ºC, tempo de trituração de 60s (partículas maiores) e Qar/Qjm igual a 1,1; e o menor valor, correspondente ao experimento conduzido a 50 ºC, com partículas trituradas em 120 s e Qar/Qjm igual a 1,3.

Secagem - Resíduo de leite de soja - Okara

T1038

PURIFICAÇÃO DO ÁCIDO HIALURÔNICO: FILTRAÇÃO EM MEMBRANAS DE TROCA IÔNICA

Flávia Emy Takigawa (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Sônia Maria Alves Bueno (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Esta pesquisa teve como objetivo estudar a purificação do ácido hialurônico em membranas de troca iônica. A biomolécula alvo foi o ácido hialurônico, polissacarídeo linear de alta massa molecular com características aniônicas (10⁵ a 10⁷ Da), que possui propriedades não imunogênicas quando na sua forma pura, apresentando assim relevantes possibilidades de aplicações na área médico-farmacêutica e cosmética. Por ser uma biomolécula carregada negativamente, pode ser purificado através de interações com matrizes que contém grupos carregados positivamente. No caso, a matriz utilizada foi uma membrana plana produzida industrialmente (membrana de troca iônica com o grupo dietilamina, membrana plana Sartobind^TM D15) e a técnica para purificação foi a filtração.A primeira etapa do trabalho consistiu na avaliação da adsorção do ácido hialurônico de alta pureza na membrana e a regeneração da mesma após a filtração. A segunda etapa foi a filtração do meio fermentado, o qual continha o polissacarídeo e a verificação da adsorção de açúcares. Tendo detectado a presença de polissacarídeos adsorvidos, iniciou-se um processo de identificação do mesmo por HPLC, a fim de confirmar se o material adsorvido era de fato o ácido hialurônico ou algum outro composto que viesse a adsorver na membrana.

Ácido hialurônico - Membrana de troca iônica - Filtração

T1039

PURIFICAÇÃO IMUNOGLOBULINA G (IgG) HUMANA POR CROMATOGRAFIA EM MEMBRANAS COM ÍONS METÁLICOS IMOBILIZADOS

Francine Petit dos Santos (Bolsista PIBIC/CNPq), Mariana Borsoi Ribeiro (Co-orientador), Igor Tadeu Lazzarotto Bresolin (Co-orientador) e Profa. Dra. Sônia Maria Alves Bueno (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Este projeto de pesquisa visou investigar o potencial de utilização da técnica de cromatografia de afinidade por íons metálicos imobilizados em membranas com o íon Ni(II) complexado ao agente quelante TREN e da técnica de cromatografia negativa em gel Agarose-TREN para purificação de IgG a partir do soro humano. Na cromatografia negativa a proteína de interesse, IgG, é recuperada na etapa da lavagem, enquanto as demais proteínas ficam adsorvidas no gel. Os aspectos abordados neste trabalho foram estudo do efeito da solução tamponante utilizada na etapa de adsorção e a avaliação da seletividade e capacidade do adsorvente. Empregou-se para a comparação os tampões MOPS, Tris-HCl, Bis-Tris-HCl e fosfato, com uma concentração de 25 mM ou 100 mM em diferentes pHs. A seletividade, em cada um dos sistemas, foi determinada através de eletroforese SDS-PAGE e nefelometria das frações dos picos de proteína obtidos. Como os resultados obtidos para a técnica de IMAC não foram satisfatórios, concentrou-se a pesquisa em cromatografia negativa. Segundo eletroforese SDS-PAGE e análise nefelométrica, obteve-se uma boa seletividade e uma boa recuperação de IgG para o método utilizado, sendo que o melhor resultado foi obtido para o tampão MOPS a pH 6,5. Ao se utilizar o tampão Tris-HCl com eluição degrau de Tris, foi possível separar as três principais proteínas presentes no soro humano IgG, transferina e albumina. Estes resultados indicam que o gel Agarose-TREN apresenta potencial de purificar IgG por cromatografia negativa e de fracionar as principais proteínas presentes do plasma.

IgG humana - Cromatografia negativa - Agarose-TREN

T1040

PURIFICAÇÃO DO ÁCIDO HIALURÔNICO: FILTRAÇÃO EM MEMBRANAS DE QUITOSANA

Leonardo Mendonça Pompei (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Sônia Maria Alves Bueno (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Esta pesquisa teve como objetivo estudar a purificação do ácido hialurônico em membranas porosas de quitosana. Por apresentar hidrofilicidade, excelente habilidade de formação de filmes, alta reatividade, alta capacidade de adsorção protéica e um baixo custo, o emprego destas membranas vem sendo estudado visando a purificação de biomoléculas. A biomolécula em questão é o ácido hialurônico, polissacarídeo linear de alta massa molecular (10⁵ a 10⁷ Da) que possui propriedades não imunogênicas quando na sua forma pura, apresentando assim relevantes possibilidades de aplicações na área médico-farmacêutica e cosmética.Neste trabalho, realizou-se em primeiro lugar a preparação das membranas de quitosana e a verificação da adsorção do ácido hialurônico na mesma. A regeneração da membrana após a filtração do ácido também foi investigada. Um segundo passo foi a realização da filtração do meio fermentado, o qual continha o polissacarídeo através da membrana e a verificação da adsorção de açúcares. Por fim, ao detectar a presença de polissacarídeos adsorvidos, iniciou-se um processo de identificação do mesmo a fim de confirmar se o material adsorvido era de fato o ácido hialurônico produzido pelas células ou algum outro composto que viesse a adsorver na membrana.

Ácido hialurônico - Quitosana - Filtração

T1041

FILMES DE QUITOSANA: AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES EM FUNÇÃO DO TEMPO DE ARMAZENAMENTO

Carlos Eduardo Nogueira (Bolsista PIBIC/CNPq), Profa. Dra. Cristiana M. P. Yoshida (Co-orientadora) e Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os consumidores têm buscado cada vez mais por produtos acabados com menor grau de processamento. Pesquisas para desenvolvimento de novas embalagens vêm aumentando, visando o aumento da vida útil do produto, protegendo-o e minimizando o uso de conservantes. Desta forma, destacam-se as denominadas embalagens ativas, que consistem na incorporação de aditivos (agentes antimicrobianos, bactericidas, fungicidas, enzimas e outros) diretamente na embalagem, promovendo mais uma função. A quitosana, polissacarídeo proveniente da quitina, forma filmes transparentes, flexíveis e com propriedades mecânicas e de barreiras seletivas. Este tipo de embalagem visa reduzir o uso de embalagens plásticas, com a vantagem de diminuir a problemática do lixo ambiental. Filmes de quitosana foram obtidos a partir da dissolução de 2,0% de quitosana purificada (em massa) em solução aquosa ácida (ácido acético). As propriedades mecânicas, permeabilidade ao vapor d’ água e análises termogravimétricas foram avaliadas em função do tempo de armazenamento em condições ambiente. A remoção da água dos filmes pode reduzir a quantidade de ácido acético na amostra, variando as propriedades finais. Um agente antimicrobiano (sorbato de potássio) foi adicionado na matriz filmogênica de quitosana, avaliando seu mecanismo de difusão. Os resultados foram avaliados e modelados utilizando a Lei de Fick.

Quitosana - Filmes - Embalagem ativa

T1042

APLICAÇÃO DE CARVÕES ATIVADOS PROVENIENTES DO MESOCARPO DO COCO VERDE E BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR NA ADSORÇÃO DE HEPATOTOXINAS (MICROCISTINAS) EM ÁGUAS PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO

Rafael Martins Moreno (Bolsista SAE/UNICAMP), Eden Cavalcanti de Albuquerque Junior (Colaborador) e Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Microcistina-LR (MC-LR), encontrada em águas para consumo, é uma hepatotoxina produzida por cianobactérias (CB). Este trabalho objetivou extrair e purificar MC-LR de uma floração de CB para ser posteriormente empregada em estudos de sua remoção em água. A MC-LR foi extraída por metanol 75%, sendo o extrato filtrado, centrifugado e purificado em cartucho C18. A MC-LR foi quantificada em Cromatografia Liquida de Alta Eficiência, e 550g/g de massa seca foram obtidos. Carvão ativado (CA) associado a processos convencionais de tratamento de água pode ser utilizado na remoção desta toxina. Adsorção em CA foi estudada utilizando-se soluções de iodo (NI) e azul de metileno (IAM) em fase aquosa. Grupos óxidos de superfície nos CA foram identificados pelo método de Boehm. As concentrações no equilíbrio para o NI e IAM foram obtidas por titulometria com tiossulfato de sódio e espectrofotometria a 665nm, quando obtivemos valores de 1100mg/g e 220mg/g para o CA do bagaço da cana-de-açúcar, 1143mg/g e 207mg/g para o CA do mesocarpo do coco verde. Os CA apresentaram grupos ácidos carboxílicos e fenóis. Um leito fixo de CA simulou um processo contínuo de adsorção de azul de metileno, onde este apresentou tempo de ruptura de 3,5min para C/Co=0,050, eficiência de utilização 2,54%, capacidade de saturação de 0,54g de azul de metileno/g de carvão, o que é baixo devido a microporosidade deste CA.

Microcistinas - Carvão ativado - Adsorção

T1043

AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS DA RETICULAÇÃO DE FILMES ANTI-MICÓTICOS DE ALGINATO

Renata Barbosa Paulo (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. Theo Guenter Kieckbusch (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Biofilmes têm sido estudados como uma alternativa aos filmes poliméricos não biodegradáveis. Esse flmes podem conter agentes anti-micóticos, e pela liberação controlada dos mesmos, ampliar sua função protetora. Alginato de sódio é utilizado como base da solução filmogênica devido sua natureza termoestável e característica reológica ajustável. Filmes de alginato necessitam de uma reticulação com Ca++ para se tornarem mais resistentes e menos solúveis. O processo de fabricação desses filmes é feito em 2 estágios, o primeiro com uma reticulação incipiente e o segundo completando a estruturação. A confecção e caracterização de biofilmes contendo benzoato de cálcio como agente antimicrobiano foi investigada visando a atuação do mesmo como agente reticulador (íons Ca) e agente antimicótico (íons benzoato), em substituição parcial e/ou total do cloreto de cálcio. Filmes reticulados apenas com benzoato de cálcio apresentaram maior grau de intumescimento e perda de matéria solúvel, em relação a filmes reticulados com cloreto de cálcio. Utilizando-se equivalência em massa, o benzoato apresenta ação reticulante inferior, sendo necessária a reticulação complementar com cloreto de cálcio no segundo estágio.

Alginato - Benzoato de cálcio - Reticulação