Universidade estadual de campinas



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Simulação dinâmica de sistemas sólido-fluido: sedimentação em suspensões binárias concentradas


Leonardo Augusto Cecchini (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Charlles Rubber de Almeida Abreu (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Sistemas constituídos por suspensões sólido-líquido estão presentes em diversos processos industriais. Mesmo em plantas cujos produtos são substâncias fluidas, meios granulares são encontrados no interior de reatores, colunas, filtros, secadores e em muitos outros equipamentos. Neste contexto, simulações computacionais são utilizadas para o estudo desses meios. Modificações em um programa computacional desenvolvido previamente por um dos autores foram efetuadas. O estudo considera tais meios como um conjunto de partículas individuais em movimento e computa a trajetória de cada partícula através da integração de equações da Segunda Lei de Newton. Inseriram-se módulos que permitem calcular perfis de velocidades de cada fase (granular e fluida) e a força de arrasto sobre cada partícula do sistema, considerando-se um modelo simplificado no qual a velocidade do fluido é unidirecional. Suspensões monodispersas diluídas e concentradas foram estudadas, permitindo a comparação dos resultados com dados da literatura. O contato de partículas de diferentes tamanhos provoca uma interferência recíproca em suas velocidades de sedimentação. Como este tipo de fenômeno cooperativo é de difícil abordagem através da modelagem convencional (Teoria do Contínuo), o uso de uma modelagem descontínua mostrou-se de grande utilidade.

Simulação - Sedimentação - Suspensão


T1000

ESTUDO DO ESCOAMENTO DE PARTÍCULAS COESIVAS ATRAVÉS DO MÉTODO DE ELEMENTOS DISTINTOS


Thaís Baccarelli Chéles (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Charlles Rubber de Almeida Abreu (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Pesquisas sobre materiais granulares têm adquirido grande relevância nas últimas décadas devido ao interesse em se compreender seus comportamentos não convencionais e principal-mente por conta da grande variedade de aplicações industriais nas quais eles se inserem (exemplo: catalisadores, cereais, etc). Nas últimas décadas, a simulação computacional tem se mostrado uma ferramenta muito útil para o estudos destes sistemas. Um problema muito comum nesta área é o escoamento de partículas que apresentam coesão devido à presença de um líquido sobre a superfície das mesmas, o que pode causar, por exemplo, o entupimento de um silo. Neste trabalho, inseriu-se um módulo de cálculo de força de adesão no contato entre duas partículas, provocada principalmente pela capilaridade, em um programa computa-cional desenvolvido anteriormente por um dos autores, que trata do escoamento de partículas secas através do Método de Elementos Distintos. As equações utilizadas no cálculo da força provêm da solução da equação de Young-Laplace. Assim, foi possível a comparação do escoamento de partículas secas e úmidas para verificação do efeito da quantidade de líquido sobre as partículas. Verificou-se que há uma redução significativa na escoabilidade das partículas e um aumento na tendência à obstrução espontânea do escoamento.

Escoamento - Simulação - Coesão


T1001

Análise da viabilidade da secagem de lodo biológico por imersão em óleo com aproveitamento energético


Débora Cerillo Nunes (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Edson Tomaz (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O presente trabalho visa estudar uma alternativa de tratamento do lodo biológico de tratamento de efluentes líquidos industriais ou doméstico, baseada na secagem por imersão em óleo. O objetivo deste projeto é propor um processo de tratamento de lodo por imersão em óleo integrado ao reaproveitamento energético do lodo seco gerado no próprio sistema, considerando os seguintes aspectos: balanço energético, viabilidade técnica e econômica, implicações ambientais e medidas mitigadoras necessárias. Foi feito um levantamento das propriedades dos materiais e fluidos envolvidos no processo, elaboração do balanço de massa e energia para diferentes cenários e propriedades envolvidas, análise de impacto ambiental e viabilidade do processo. Para todos os cenários analisados, pode-se perceber que o sistema é auto-sustentável energeticamente para lodos biológicos com menos de 80% de umidade, aproximadamente. Esses resultados indicam que, se houver recuperação de energia através de combustão eficiente do lodo seco, o lodo úmido inserido no processo deve ter menos de 90% de umidade, dispensando necessidade de desaguamento prévio do mesmo. Deve-se dar especial atenção aos voláteis gerados no processo de fritura e combustão, devido aos compostos orgânicos voláteis emitidos.

Lodo biológico - Secagem - Imersão em óleo


T1002

AVALIAÇÃO DE IMAC COMO OPERAÇÃO UNITÁRIA DE CAPTURA DE PROTEÍNAS RECOMBINANTES PRODUZIDAS EM PLANTAS TRANSGÊNICAS


Tatiana Ramos Pacioni (Bolsista PIBIC/CNPq), Igor Tadeu Lazzarotto Bresolin (Co-orientador) e Prof. Dr. Everson Alves Miranda (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Para avaliar a eficiência da técnica IMAC na captura de proteínas de folhas de tabaco transgênico inicialmente estudou-se o efeito das condições operacionais de adsorção por IMAC de proteínas nativas de folhas de tabaco não-transgênico. Entre as variáveis respostas trabalhou-se com os agentes quelantes ácido iminodiacético (IDA) e o ácido aspártico carboximetilado (CM-Asp), com o íon metálico Ni²+, com os tampões Tris-HCl e MMA. Obtiveram-se os perfis cromatográficos dos extratos e os perfis protéicos (obtidos através da eletroforese SDS-PAGE) das proteínas dos extratos, da fração não adsorvida e dos picos cromatográficos relevantes, assim como os balanços de massa de proteína total. O objetivo destas análises era alcançar dados fundamentais para os estudos com folhas de tabaco transgênico expressando uma proteína recombinante, a mioglobina de baleia a serem realizados na etapa final do projeto. O resultado obtido apontou as melhores condições tanto de extração quanto de adsorção/dessorção de proteínas da folha de tabaco não-transgênico. A extração mais eficiente foi utilizando um “mixer” doméstico, e a adsorção/dessorção foi quando utilizou-se o agente quelante IDA, e o tampão Tris HCl pH 8,0.

Tabaco - Purificação de proteína - IMAC


T1003

Estudo do Comportamento Dinâmico das Variáveis de um Sistema de Refrigeração sobre Perturbações Individuais e simultâneas


Leonardo Mendonça Pompei (Bolsista PIBIQ/CNPq) e Prof. Dr. Flávio Vasconcelos da Silva (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Visto que os sistemas de refrigeração industriais e residenciais são responsáveis por parcela significativa do consumo de energia elétrica no país, no presente projeto de pesquisa procurou-se estudar o comportamento dinâmico dos mesmos.A monitoração das variáveis de processo foi buscada através da instrumentação do sistema de refrigeração. Inicialmente, determinou-se o regime de operação do sistema em estado estacionário. O mesmo foi submetido, em seguida, a perturbações nas variáveis de processo.Grande parcela do tempo disponibilizado para execução deste trabalho foi consumido pela montagem física do sistema e a elaboração do software supervisório. Desta maneira o regime de operação em estado estacionário foi determinado com atraso comprometendo a coleta de dados dos efeitos das perturbações das variáveis de processo.Portanto, pretendeu-se, com este projeto de pesquisa, reduzir o consumo de energia através de um estudo dos efeitos de perturbações nas variáveis de processo em um sistema de refrigeração.

Refrigeração - Energia - Instrumentação


T1004

MONITORAMENTO DA TAXA DE CONVERSÃO EM UM PROCESSO DE TRANSESTERIFICAÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE BIODIESEL VIA DETERMINAÇÃO ON-LINE DA VISCOSIDADE CINEMÁTICA DO MEIO REACIONAL


Lilian Calefo Roder (Bolsista FAPESP) e Prof. Dr. Flávio Vasconcelos da Silva (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Um dos principais empecilhos para a produção industrial do biodiesel é a determinação da quantidade produzida, o que é normalmente determinado através de métodos analíticos complexos e caros que inviabilizam a determinação em tempo real para fins de controle. Propõe-se uma metodologia para a determinação da taxa de conversão do biodiesel através da determinação em tempo real da viscosidade cinemática do meio reacional. Este estudo envolve a montagem do sistema, a configuração do controlador lógico programável (CLP) e a instrumentação para monitorar as variáveis importantes do processo. Através da utilização de um medidor de vazão Coriollis e um medidor de pressão diferencial, pode-se determinar a viscosidade absoluta utilizando-se a equação de Hagen-Poiseuille. O rendimento é calculado por meio da correlação existente entre a quantidade de éster produzido (confirmados através de cromatografia gasosa) e a viscosidade do meio reacional. A medida da viscosidade cinemática permitirá o acompanhamento em tempo real da taxa de conversão do éster formado.

Viscosidade - Biodiesel - CLP


T1005

Esterificação entre a sacarose e o ácido acrílico


Bárbara Flaibam (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Gustavo Paim Valença (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Este projeto visa o desenvolvimento do processo de aplicação de ácido acrílico por bioprocesso, o qual envolve a esterificação enzimática (lipase em meio orgânico) para obtenção de ésteres de sacarose, mais degradáveis e com redução do impacto ambiental. Os experimentos foram realizados em batelada utilizando pequenas quantidades de reagentes em banho agitado contendo a mistura da reação (sacarose, ácido acrílico, solvente - terc-butanol (TBA) ou 2-metil-2-butanol - e enzima), determinando-se a atividade de água (método titulométrico de Karl-Fischer) e a concentração de produtos (cromatografia líquida - CLAE) em diferentes intervalos de tempo. Inicialmente, foram determinadas as melhores condições de tempo, temperatura e solvente para a realização da reação. Os resultados obtidos indicaram que o melhor solvente para a reação é TBA à temperatura de 65ºC, em 24 horas. Os resultados reacionais mostraram a formação de ésteres de sacarose.

Esterificação - Sacarose - Ácido acrílico


T1006

Modelo Preditivo para a Formação de Coque em Tubos devido ao Craqueamento Térmico do Petróleo com o Uso de Um Modelo Termodinâmico de Equilíbrio de Fases


Alexandre Miguel de Oliveira Belon (Bolsista FAPESP) e Prof. Dr. José Roberto Nunhez (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Este projeto de iniciação científica visa implementar um modelo termodinâmico computacional que seja capaz de predizer a formação de coque através de equilíbrios de fases em tubos de fornos de campanha em indústrias de petróleo, ao invés da utilização do diagrama ternário, tornando o código já desenvolvido muito mais eficiente e dinâmico. O trabalho será desenvolvido em linguagem FORTRAN. Assim que o programa estiver concluído, será feita uma comparação com os dados gerados anteriormente com o uso do diagrama ternário. Para análise da formação de coque será considerado que a sua formação está relacionada com a deposição dos asfaltenos. Os asfaltenos são definidos como um tipo de pseudo-componente do petróleo através da metodologia de separação S.A.R.A. (saturados, aromáticos, resinas e asfaltenos). Pseudo-componentes englobam moléculas de características comuns que compõem o petróleo e que são tratadas como se fossem uma única substância. Os resultados obtidos serão discutidos em detalhe na apresentação.

Equilíbrio de fases - Petróleo - Coque


T1007

COMPARAÇÃO DE CRITÉRIOS CONVENCIONAIS DE SCALE-UP PARA TANQUES DE MISTURA COM O USO DA FLUIDO DINÂMICA COMPUTACIONAL (CFD)


Cezar Antunes Reis (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. José Roberto Nunhez (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Este trabalho utiliza os critérios de extrapolação mais comuns para scale-up de tanques de mistura (potência/volume e torque/volume) a fim de se calcular a potência consumida por um tanque de mistura extrapolado a partir de tanques menores e comparar estes resultados com os valores de potência obtidos utilizando-se a Fluido Dinâmica Computacional (CFD). O objetivo específico do projeto é analisar qual dos critérios é o mais confiável para determinadas condições de processo. Dos resultados, não houve uma transferência de dados eficiente do domínio rotativo para o domínio estático da malha, portanto houve um gradiente de velocidade anormal entre essas duas regiões. Era esperado um maior fluxo na direção axial para baixo do que no sentido radial, o que não foi observado. Algumas mudanças foram feitas em relação ao projeto inicial, as quais não apresentaram grandes melhorias. Alguns itens na simulação serão modificados com a intenção de melhorar a troca de informação entre os domínios rotativo e estático, como modelo adotado e refinamento de malha.

Tanques de mistura - CFD - Scale up


T1008

ANÁLISE TERMODINÂMICA DE SISTEMAS EXPERIMENTAIS DE REFRIGERAÇÃO


Alexandre Scapolan Ito (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. José Vicente Hallak D’Angelo (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Sistemas de refrigeração são muito utilizados em diversos processos das indústrias químicas e são grandes consumidores de energia elétrica. Tendo em vista este contexto, o projeto proposto visa a otimização de uma unidade experimental de refrigeração, utilizando a análise exergética para avaliação do desempenho dos equipamentos do ciclo de refrigeração, além do coeficiente de desempenho (COP). Esta otimização é feita através do simulador comercial HYSYS, no qual foi possível avaliar o desempenho do sistema utilizando diferentes refrigerantes (puros ou combinados) a fim de conciliar custos e fatores ambientais. Assim através dos dados experimentais foi feita a validação do modelo construído no simulador e em seguida foram realizadas simulações do processo para diferentes cargas térmicas no evaporador, avaliando a perda exergética dos equipamentos em cada ensaio. Foi utilizada uma planilha eletrônica para a realização dos cálculos de perda exergética e COP do sistema. De acordo com os resultados obtidos foi possível definir a melhor configuração do sistema, bem como as melhores condições de operação, sendo então testados outros refrigerantes visando minimizar o impacto ambiental e o custo do processo. Foram também identificados os equipamentos de maior perda exergética, possibilitando uma análise futura de melhoria nos equipamentos, além do valor agregado a esta perda exergética.

Exergia - Refrigeração - Otimização


T1009

ANÁLISE EXERGOECONÔMICA E OTIMIZAÇÃO DE CICLOS DE REFRIGERAÇÃO


Jakeline Santos Rossi (Bolsista PIBIC/CNPq), Doutoranda Francine Fábrega (Co-orientadora) 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, como é no caso da produção de etileno a partir da nafta. Estas são obtidas em ciclos de refrigeração responsáveis por cerca de 75% do custo final dos produtos. Desse modo, realizou-se a análise exergoeconômica e a otimização desses ciclos, a fim de minimizar suas perdas e custos através da proposta de novas condições operacionais. Para tanto, utilizou-se o simulador comercial HYSYS 2.2 para a simulação de uma planta de etileno e seus ciclos de refrigeração, reproduzindo dados industriais correspondentes aos cedidos pela empresa Petroquímica União S/A, localizada em Santo André (SP). Através da prévia análise exergética dos ciclos de refrigeração, adequaram-se os parâmetros de operação dos equipamentos, de modo a reduzir suas perdas exergéticas. Foram, então, definidos os custos exergéticos para realizar uma modelagem matemática do processo. Através do programa MatLAB 7.0 foi realizada a otimização dos custos de cada ciclo de refrigeração. Análises preliminares demonstraram ser o ciclo de refrigeração da coluna demetanizadora o que possui os maiores custos exergoeconômicos e exergéticos unitários, tendo maior contribuição para a diminuição dos custos dos ciclos refrigerantes da planta de etileno.

Exergoeconomia - Ciclo de refrigeração - Otimização


T1010

NANOCOMPÓSITOS A BASE DE POLI(TERFETALATO DE BUTILENO) RECICLADO E ARGILA ORGANOFÍLICA


Fernanda Zanata (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Julio Roberto Bartoli (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O trabalho visa à obtenção de nanocompósitos a base de PBT reciclado de origem primária com argilas montmorilonitas organicamente modificadas (MMT) tendo em vista as características termomecânicas superiores alcançadas com a incorporação de pequenas quantidades de carga mineral, o crescente interesse pela reciclagem e revalorização de termoplásticos e a expectativa da substituição de materiais convencionais, metais e ligas, por nanocompósitos em diversas aplicações. Investigou-se os efeitos de diferentes MMT e velocidades de rotação da rosca (90 e 150 rpm) na estrutura e nas propriedades reológicas dos nanocompósitos. Com o emprego de uma extrusora de dupla-rosca co-rotacional e a fixação da proporção de argila (5% em massa de PBT) e das demais variáveis de processamento (perfil de temperatura e ângulo de maxalagem), os compostos de PTB/MMT foram preparados e em seguida submetidos para comparação a testes físico-químicos: ensaios de índice de fluidez, determinação da viscosidade intrínseca, microscopia eletrônica de transmissão e difração de raios-X. Obteve-se uma esfoliação parcial da argila quando se trabalha com a Cloisite 25A e uma estrutura intercalada para a Cloisiste 20A, mais organofílica. No primeiro caso, os resultados ainda revelaram que a menor taxa de cisalhamento e, portanto, o maior tempo de residência tem influência positiva na dispersão da argila.

Nanocompósitos - PBT - Reciclagem


T1011

SEREA – OBJETO DE APRENDIZAGEM PARA REATORES DE LEITO FLUIDIZADO


Luís Alfredo Harriss Maranesi (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Katia Tannous (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O desenvolvimento tecnológico, cada vez mais veloz, abre espaço para a criação de novos meios de apoio ao ensino. Esse fato faz com que se popularizem artefatos como os objetos de aprendizagem. Neste contexto está o simulador SEREA, que usa conceitos da fluidodinâmica de reatores de leitos fluidizados, tendo como fim principal apoiar o ensino de Engenharia Química. Seu desenvolvimento seguiu as etapas de análise, projeto e implementação, todas estas previstas pela teoria de engenharia de software. Para implementá-lo foi usado o ambiente de desenvolvimento Borland Delphi 2005, adotando a linguagem de programação Object Pascal. No estado atual, o simulador permite determinar os parâmetros básicos fluidodinâmicos para partículas homogêneas, como velocidade e porosidade de mínima fluidização, expansão do leito, velocidades de transição dos diferentes regimes de fluidização, arraste de partículas e projeto de distribuidores. Graças ao ambiente Borland Delphi 2005, o software foi elaborado de forma a comportar futuras inclusões de modelagem matemática referente ao comportamento das partículas componentes dos diferentes processos.

Fluidização - Objeto de aprendizagem - Simulador


T1012

Animações Gráficas REPRESENTATIVAS A Tecnologia da Fluidização


Thiago Alves de Carvalho (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Katia Tannous (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O uso de recursos computacionais na área educacional tem aumentado consideravelmente nos últimos anos, contribuindo para a melhoria da qualidade do ensino. Dentre as principais ferramentas computacionais utilizadas estão as animações gráficas e a internet. Seguindo esta tendência, busca-se ampliar a criação de animações e outros recursos de mídia para tornar a educação em engenharia química mais dinâmica. Um ambiente web educacional, em desenvolvimento, integra 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 funções em javascript. Para criação das animações foi utilizado o software Macromedia Flash MX Professional 2004. As animações desenvolvidas representam individualmente o comportamento fluidodinâmico dos diferentes tipos de sólidos bem como seu comportamento dentro das unidades industriais como craqueamento de petróleo, revestimento de produtos fármacos e polimerização de olefinas. Para o aprimoramento do ambiente, o site hospeda ainda uma enquete de avaliação e um formulário de contato.

Tecnologia da fluidização - Ambiente web - Animações


T1013

INVESTIGAÇÃO EM NÍVEL EXPERIMENTAL DA POLIMERIZAÇÃO VIA RADICAL LIVRE CONTROLADA EM PRESENÇA DE RADICAIS NITRÓXIDO (NMRP) UTILIZANDO-SE INICIADORES DIFUNCIONAIS


Flávia Mendes Cortez dos Santos (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Liliane M. F. Lona (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A polimerização via radical livre tem importância para a produção de polímeros com estrutura controlada através de um método mais versátil, robusto a impurezas, sendo a mais aplicada na indústria. Este tipo de polimerização possui uma velocidade de reação mais lenta do que polimerizações via radicais livres convencionais. Neste trabalho, fez-se um estudo em nível experimental a fim de buscar condições de operação das reações que permitissem um menor tempo de polimerização, utilizando-se iniciadores difuncionais. O método experimental consiste em purificar o monômero, realizar a polimerização (com presença do iniciador e controlador a razões pré-determinadas) sob condições escolhidas e realizar a caracterização do polímero em Cromatografia de Permeação em Gel (GPC). Foi feita a análise da influência da razão controlador:iniciador, a diferentes temperaturas. Com os dados experimentais, pôde-se fazer uma avaliação do desempenho geral de iniciadores difuncionais na polimerização NMRP. Observou-se, no geral, que há um efeito inversamente proporcional na conversão, peso molecular e polidispersidade em relação à razão.

Polimerização controlada - Iniciador difuncional - GPC


T1014

SIMULAÇÃO DA POLIMERIZAÇÃO VIA RADICAL LIVRE CONTROLADA EM PRESENÇA DE RADICAIS NITRÓXIDO (NMRP) UTILIZANDO-SE INICIADORES DIFUNCIONAIS


Pedro Henrique Aialla Deróbio (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Liliane M. F. Lona (Orientadora), Faculdade Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Polimerização via radical livre controlada é uma técnica para produção de polímeros com micro estrutura altamente controlada, pois distribuições de pesos moleculares estreitas são obtidas, com polidispersidade muito próxima de um. Um desafio na polimerização controlada é aumentar a velocidade de reação, uma vez que as polimerizações controladas são muito mais lentas que as polimerizações via radical livre convencionais, em função da etapa de equilíbrio que ocorre na polimerização controlada. Neste trabalho, foi feito um estudo em nível de simulação através de modelos determinísticos para investigar a polimerização controlada mediada por nitróxidos (NMRP - Nitroxide Mediate Radical Polymerization), no sentido de tentar reduzir o tempo gasto na polimerização, sem alterar as propriedades dos polímeros. Do projeto, foram realizadas as etapas de revisão bibliográfica, aprendizado de técnicas de simulação e elaboração de gráficos que relacionam propriedades importantes dos polímeros e da polimerização, que auxiliarão nos estudos a fim de interpretar, analisar e tirar conclusões.

Polimerização - Reator - NMRP


T1015

ESTUDO DO ENCOLHIMENTO DO ABACAXI SUBMETIDO À SECAGEM EM ATMOSFERA MODIFICADA PELA ADIÇÂO DE ETANOL


Guilherme P. de A. Bicudo (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Maria Aparecida Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O processo usual de secagem utiliza o ar como agente secante e tem o encolhimento como um dos efeitos associados ao processo. O conhecimento do comportamento do encolhimento durante a secagem, bem como a possibilidade de controle do mesmo, de forma a produzir materiais secos com características de porosidade pré-definidas tem sido alvo de pesquisas intensas nos últimos anos. A Atmosfera Modificada pode ser estendida a processos de secagem, a fim de interferir no encolhimento e promover novas características sensoriais no produto final. Sendo assim, realizou-se um estudo da secagem de abacaxi com a modificação e controle da atmosfera de secagem pela adição de etanol na corrente de ar que atuou como agente secante. O estudo do encolhimento desta fruta foi feito através da determinação de certas propriedades como o coeficiente de encolhimento, a densidade aparente e a porosidade para experimentos realizados em atmosfera normal e em atmosfera modificada. Os resultados obtidos permitem concluir que a adição de etanol na atmosfera de secagem não ameniza substancialmente o encolhimento do sólido durante a secagem. Entretanto, verifica-se que o abacaxi seco em atmosfera modificada pela adição de etanol apresenta maior porosidade e menor densidade aparente que o seco em atmosfera normal.

Encolhimento - Atmosfera modificada - Secagem


T1016

PRODUÇÃO DE OLIGÔMEROS DO ÁCIDO HIALURÔNICO POR FERMENTAÇÃO SUBMERSA UTILIZANDO SUCO DE CAJU


Danilo Gasparetto (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Maria Helena Andrade Santana (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O Ácido Hialurônico (AH) é um mucopolissacarídeo que tem importante aplicação na indústria médico-farmacêutica e cosmética devido às suas características viscoelásticas. Esta substância desempenha a função de lubrificante e também atua na manutenção da tonicidade e elasticidade dos tecidos. Este trabalho propõe a produção de AH através de rota fermentativa, como alternativa aos processos de extração a partir de tecidos animais atualmente empregados, que em geral são bastante onerosos. 90% da produção nacional de caju é desperdiçada, desse modo, a utilização do suco de caju como meio de fermentação apresenta-se como opção viável ao aproveitamento do pedúnculo. Ensaios de fermentação foram conduzidos em biorreator do tipo BIOFLO III com aeração suplementar. Utilizou-se suco in natura e clarificado suplementados com extrato de levedura e sais como substrato para os processos. O intuito desse estudo foi avaliar a produção de AH nessas duas condições. Os resultados mostram que a clarificação do suco de caju não produziu aumento significativo da produtividade (em torno de 6%), no entanto mostram a viabilidade da produção de AH nas condições propostas.

Ácido hialurônico - Fermentação submersa - Clarificação


T1017

PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE LIPOSSOMAS ELÁSTICOS ENCAPSULANDO DIMETILAMINOETANOL PARA APLICAÇÕES EM COSMÉTICOS


Luiza Muniz Della Coletta (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Maria Helena Andrade Santana (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O envelhecimento cutâneo tem despertado interesse na classe científica em buscar meios que retardem ou atenuem tal característica adquirida com o tempo. Este trabalho abordou a preparação e caracterização de lipossomas elásticos compostos por leticina de ovo comercial e pelo tensoativo PEG8L bem como a encapsulação de Dimetilaminoetanol (DMAE), cuja utilização tem sido vasta em dermocosméticos destinados à prevenção e tatamento do envelhecimento cutâneo. A pesquisa estudou a encapsulação do ativo e a incorporação do PEG8L somado à análise da permeação dos lipossomas através de membrana de nanoporos. A cinética de incorporação do tensoativo nos lipossomas foi acompanhada através de medidas de diâmetro e polidispersidade. A permeação foi caracterizada por meio de dados experimentais de vazão a diferentes pressões. A presença de lipossomas no permeado foi conferida através da análise do teor de fosfato e do diâmetro médio das partículas determinadas por espalhamento de luz. A encapsulação desenvolveu-se pelo método de Bangham. Os resultados contribuem para o desenvolvimento de formulações lipossomais para o transporte transdérmico em bioativos.

Lipossomas - Encapsulação - DMAE


T1018

CULTIVO EM ESTADO SÓLIDO DE STREPTOCOCUS ZOOEPIDEMICUS PARA A PRODUÇÃO DE ÁCIDO HIALURÔNICO UTILIZANDO PEDÚNCULO DE CAJU


Rafaela Costa Souza (Bolsista SAE/UNICAMP), André Casimiro de Macedo (Mestrando) e Profa. Dra. Maria Helena Andrade Santana (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O ácido hialurônico (AH) é um mucopolissacarídeo linear, não ramificado, natural, contendo unidades alternadas de ácido D-glucurônico e N-acetil-glucosamina unidas por ligações (1® e3) 1®. É encontrado na matriz extracelular dos tecidos de vertebrados,4) principalmente no cordão umbilical, no fluido sinovial e no humor vítreo. O AH tem sido utilizado na oftalmologia, ortopedia, cicatrização de feridas e dermatologia. Seu valor agregado pode chegar a U$ 150/100 mL. O objetivo deste trabalho foi estudar a produção do AH em FES de Streptococcus zooepidemicus utilizando bagaço de caju como suporte em reatores do tipo coluna de Raimbault com altura de leito e diâmetro de 3 cm, aeração (0,4 l/min) a uma temperatura de 37 oC. O AH foi obtido na concentração de 0,007 g/g de bagaço. A distribuição de massa molar mostrou a presença majoritária de AH da ordem de 105 Da. Os resultados demonstraram a factibilidade do processo e o aproveitamento deste resíduo agrícola para a obtenção de um produto de alto valor agregado (AH).

Cultivo em estado sólido - Ácido hialurônico - Pedúnculo de caju


T1019

CARACTERIZAÇÃO DE FRAÇÕES PESADAS E ULTRA PESADAS DE PETROLEOS NACIONAIS ATRAVÉS DO PROCESSO DE DESTILAÇÃO MOLECULAR


Naira Spanó Nakano (Bolsista SAE/UNICAMP), Alessandra Winter (Co-orientadora) e Profa. Dra. Maria Regina Wolf Maciel (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O petróleo é uma substância oleosa, inflamável, menos densa que a água, com cheiro característico e cor variando entre o negro e o castanho escuro. Sua origem é orgânica, sendo uma combinação de moléculas de carbono e hidrogênio. Apesar da separação da água, óleo, gás e sólidos produzidos, ocorrer na própria unidade de produção, é necessário o processamento e refino desta mistura de hidrocarbonetos. O petróleo nacional esta cada vez mais pesado, sendo exigidos esforços para um melhor aproveitamento nas unidades de refino. Dentro deste contexto, é de grande importância para a PETROBRÁS uma melhor caracterização do petróleo bruto e de suas frações pesadas, o que permitirá estabelecer estratégias e condições de processamento, buscando o aproveitamento máximo das frações pesadas do petróleo. Resultados provenientes da caracterização das frações pesadas do petróleo permitem o estabelecimento de condições operacionais otimizadas na unidade de refino, visando à obtenção de altos rendimentos nas unidades, redução do consumo geral e de energia, e a minimização da quantidade de resíduos ou produtos de baixo valor agregado. Assim, este trabalho tem como objetivo geral contribuir para o desenvolvimento de uma metodologia para a caracterização de frações pesadas e ultra pesadas do petróleo nacional. Além disso, tem como objetivos específicos a familiarização com processo de destilação molecular de filme descendente, utilizando experimentos com óleos lubrificantes, condução dos experimentos com frações pesadas dos resíduos da coluna de destilação a vácuo, utilizando o destilador molecular de filme descendente e a construção da curva PEV. As caracterizações são muito importantes, já que conhecendo as correntes destilado e resíduo torna-se possível avaliar aplicações e prevenir problemas de contaminações do produto.

Destilador molecular - Petróleo - Otimização


T1020

Obtenção e caracterização de cimentos de fosfato de cálcio contendo quitosana


Aline Pereira de Oliveira (Bolsista PIBIC/CNPq e FAPESP) e Profa. Dra. Marisa Masumi Beppu (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Compostos de fosfato de cálcio estão se tornando cada vez mais importantes no ramo dos biomateriais. Descobertas recentes têm acelerado o processo, mas têm, simultaneamente, complicado o trabalho dos usuários, uma vez que diferenças sutis na composição e estrutura dos compostos de fosfato de cálcio podem trazer profundos efeitos no meio vivo. Nesse projeto, escolheu-se o sistema β-Fosfato Tricálcio/Ácido Fosfórico e a quitosana para integrar, respectivamente, a fase inorgânica e orgânica do cimento final. O método de síntese do β-fosfato tricálcico por precipitação proposto inicialmente trouxe algumas dificuldades para se obter um composto puro e em quantidades razoáveis, dessa forma, investigou-se essa síntese por reação no estado sólido e foi possível obter um maior rendimento do produto final, podendo ser sintetizado em maior quantidade e com controle. Soluções de quitosana foram preparadas utilizando-se ácido cítrico em vez de ácido acético, pois se observou que esse ácido era capaz de realizar duas tarefas em conjunto: solubilizar a quitosana e aumentar o tempo de reação (e pega) da pasta de cimento. Formulações com diferentes proporções de quitosana foram preparadas e testes de pH foram realizados empregando-se proporções diferentes líquido/pó para a formação do cimento.

Fosfato de cálcio - Guitosana - Biomaterial


T1021

Bioadsorção de cromo em coluna extratora de leito fixo utilizando-se esferas recobertas com quitosana como adsorvente


Emerson Meneghetti (Bolsista SAE/UNICAMP), Profa. Dra. Sandra Cristina dos Santos Rocha (Co-orientadora) e Profa. Dra. Marisa Massumi Beppu (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A contaminação das águas por metais pesados tem se tornado um problema crescente ao meio ambiente e à saúde das pessoas em função da alta toxicidade e não biodegradabilidade destas espécies, mesmo em baixas concentrações. Dentre estes metais pesados, destacam-se os íons de cromo, que podem ser encontrados em diferentes estados de oxidação, sendo as formas trivalente e hexavalente os estados mais encontrados na natureza. Uma das tecnologias mais recentes para o tratamento de efluentes que apresenta bons resultados econômicos e ecológicos é o processo da bioadsorção, que emprega biomateriais na remoção de metais pesados, sendo os mais utilizados aqueles que se apresentam em abundância, baixo custo e eficácia. De interesse particular pode-se citar a quitosana, (poli[b-(1-4)-2-amino-2-desoxi-D-glicose]), também chamada de D-glucosamina, preparada por desacetilação da quitina, um componente principal de carapaças de crustáceos e o segundo biopolímero mais abundante na natureza. A proposta deste projeto baseia-se na utilização de esferas recobertas com quitosana, na forma natural, no preenchimento de colunas de leito fixo para a remoção do metal cromo. O estudo de adsorção desse metal vem sendo realizado (PIBIC 2003/2004/2005) com o objetivo de se avaliar a capacidade de adsorção da quitosana, bem como, a influência de fatores como: - concentração total de íons cromo, tipo de agente reticulante e da vazão (no estudo dinâmico) do efluente. Estudos anteriores (PIBIC 2005) tratam ainda da especiação do metal cromo. A proposta dividide-se em três etapas: - Obtenção de esferas de vidro recobertas com quitosana, utilizando-se leito de jorro – Caracterização das esferas utilizando-se técnicas como microscopia eletrônica de varredura – Ensaios dinâmicos de adsorção, variando vazão da solução efluente.

Adsorção - Cromo - Guitosana


T1022

Investigação dos mecanismos de calcificação in vitro de membranas de pericárdio bovino liofilizado e tratados para uso como válvulas cardíacas


Leandro S. Nascimento (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Marisa Masumi Beppu (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A calcificação de biopróteses de válvulas cardíacas constitui um problema clínico e seu mecanismo ainda não está perfeitamente elucidado. Este projeto faz parte de um projeto temático da FAPESP que visa o estudo da obtenção de pericárdio bovino liofilizado, tratado quimicamente por diversos processos, para uso como válvulas cardíacas. No presente projeto, objetiva-se o estudo do mecanismo e da tendência de calcificação de amostras de pericárdio, visando um direcionamento dos melhores tratamentos sobre essas membranas, almejando-se evitar a falha por calcificação. Tal informação foi obtida através de ensaios "in vitro", imergindo-se os pericárdios tratados quimicamente em soluções fluído corpóreo simulado (FCS 1x e 1,5x). As membranas foram tratadas com fenetilamina/epóxi ou fenetil/epóxi, ou ainda em solução de água e acetona. Análises com microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelaram que a deposição de compostos de cálcio não ocorreu nas membranas que, antes dos tratamentos químicos, foram liofilizadas. Há assim, a possibilidade da liofilização das membranas ser um tratamento alternativo na prevenção da calcificação desse tipo de biomaterial. Para a confirmação desta possibilidade, experimentos adicionais devem ser realizados com outros sistemas similares.

Pericárdio - Biomateriais - Válvulas cardíacas


T1023

REMOÇÃO DE COR DE EFLUENTE TEXTIL POR ADSORÇÃO EM CARVÃO ATIVADO


Beatriz Slikta de Sousa (Bolsista PIBIC/CNPq), Cristiane Melo (Co-orientadora) e Profa. Dra. Meuris Gurgel Carlos da Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O tratamento de efluentes é uma das preocupações das empresas para evitar a degradação do meio ambiente. Na indústria têxtil gera-se um volume significativo de efluente tóxico com presença de grandes quantidades de corante e as estações de tratamento convencionais nem sempre são eficientes no seu tratamento. O processo de adsorção vem sendo uma alternativa promissora. Devido ao baixo custo e a alta eficiência, o carvão ativado é um adsorvente comumente usado. Desenvolve-se esse trabalho com o objetivo de estudar o processo de adsorção do corante direto Solophenyl Azul Marinho BLE 250%, comumente empregado no tingimento de jeans, usando como adsorvente dois tipos de carvão, sendo um importado e outro nacional. Os ensaios foram realizados em banho finito à temperatura de 25±2º­C com agitação de 200rpm por 4 horas. Utilizou-se 1g de carvão para cada 100mL de solução sintética de corante, preparada de acordo com a receita de uma lavanderia industrial. Ensaios com a zeólita clinoptilolita também foram realizados para se comparar os resultados com os ensaios de carvão. Foram analisados o efeito de pHs e os sólidos suspensos. Os resultados mostraram que embora o carvão seja apontado como o adsorvente mais eficiente e adequado na maioria destes tratamentos, para esse estudo o carvão nacional utilizado não apresentou resultados satisfatórios na remoção do corante estudado.

Adsorção - Carvão ativado - Corante


T1024

REMOÇÃO DINÂMICA DE CHUMBO POR BIOADSORÇÃO EM ALGA MARINHA SARGASSUM SP EM COLUNA DE LEITO FIXO


Natália Shizuka Oyamada (Bolsista PIBIC/CNPq), Sirlei Jaiana Kleinübing (Co-orientadora) e Profa. Dra. Meuris Gurgel Carlos da Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O descarte de resíduos industriais com metais pesados é uma das principais fontes de contaminação dos recursos hídricos. Diversas indústrias utilizam metais pesados em seus processos, lançando parte destes nos cursos hídricos. Este trabalho teve como objetivo o estudo da remoção de chumbo de solução aquosa em alga marinha do gênero Sargassum sp utilizando coluna extratora de leito fixo para os ensaios de bioadsorção. A alga foi submetida a estudo de cinética de secagem, sendo definida a temperatura de 60ºC adequada para a secagem do material. O pH de estudo foi realizado através de ensaios de precipitação, visando a obtenção da faixa na qual não ocorreria a precipitação do metal, resultando em pH igual a 4,5. A vazão ótima de operação foi determinada fixando-se a concentração de 300 ppm, definida em testes preliminares, variando a vazão de alimentação e analisando parâmetros como: zona de transferência de massa, capacidade útil e total da coluna e porcentagem de remoção. Fez-se o estudo de equilíbrio através da determinação das isotermas de bioadsorção ajustados segundo os modelos de Langmuir e Freundlich. A capacidade máxima de remoção foi de 293,00 mg de Pb/g de alga.

Bioadsorção - Alga marinha - Chumbo


T1025

AVALIAÇÃO DA SECAGEM PARA REDUÇÃO DE VOLUME DE LODO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO (ETE)


Priscila Soares de Souza (), Fernando Serenotti (Co-orientador) e Profa. Dra. Meuris Gurgel Carlos da Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A secagem térmica como alternativa de tratamento final de resíduos urbanos, é uma poderosa ferramenta na área ambiental devido a redução de volume ocasionada pela desidratação térmica do resíduo, facilitando a disposição final do produto. Dentre os resíduos urbanos, o lodo gerado nas estações de tratamento de esgoto - ETE, é um resíduo com alto teor de umidade (70%, mesmo após o processo de desidratação mecânica) e com composição problemática, sendo um produto de especial atenção para o estudo proposto. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade da secagem do lodo, oriundo da ETE - Tatu, de Limeira - SP, visando a redução de volume. A metodologia aplicada ao estudo da secagem seguiu um Planejamento Fatorial 3² (duas variáveis – temperatura e vazão do ar de secagem, e três níveis), realizada em um secador convectivo direto com fluxo ascendente com duas bandejas de secagem. Foram estudadas as seguintes características do lodo bruto e do lodo seco: pH, nitrogênio total, metais pesados, determinação do conteúdo de umidade inicial e de sólidos totais e voláteis. A análise estatística mostrou que a temperatura foi a variável mais significativa no processo de secagem, com uma probabilidade de influência de 92% para a bandeja 1 e de 97,52% para a bandeja 2. Verificou-se ainda que o planejamento indicou as melhores condições de operação e tempo de secagem, 330 minutos.

Lodo - Secagem - Planejamento


T1026

ESTUDO DAS PROPRIEDADES QUÍMICA E FÍSICA INTRA E EXTERNA DE MATERIAL ADSORVENTE - ARGILA NACIONAL


Rafael Lopes Salvatte () e Profa. Dra. Meuris Gurgel Carlos da Silva (Orientadora),  UNICAMP
Estudos recentes mais aprofundados das propriedades das argilas bentonitas vêm despertando interesse crescente para sua utilização como material adsorvente alternativo em processos que visam à preservação e ao controle ambiental, tanto para aplicação em limpezas de gases poluentes como para o tratatamento de efluentes industriais e domésticos. Grande parte das propriedades macroscópicas do meio poroso e grande variedade de suas aplicações são influenciadas pelo conhecimento das propriedades físicas e químicas mais significativas das argilas, tais como: porosidade, tamanho e distribuição de poros, área superficial e massa específica, e da composição química do material. Sendo assim, esse trabalho propôs-se a caracterizar argila bentonita de procedência da Paraíba pela aplicação de métodos e equipamentos de análise precisos para determinação dos atributos acima citadas. A metodologia adotada envolveu estudos teóricos e análise da argila em diversas condições “in natura” e ativadas termicamente e com diferentes diâmetros médios de partículas nos seguintes equipamentos de análise: espectrometria de raio-X, microscopia eletrônica de varredura, porosímetro de mercúrio, picnômetro a gás hélio, medidor de área superficial, análise térmica gravimétrica. Os resultados foram confrontados com obtidos em ensaios de adsorção dos trabalhos experimentais já desenvolvidos no laboratório.

Caracterização - Argila - Bentonita


T1027

MONITORAMENTO DO PROCESSO DE GRANULAÇÃO DE CELULOSE MICROCRISTALINA EM LEITO FLUIDIZADO MODIFICADO


Camila Bittencourt Visnadi (Bolsista FAPESP), Dra. Virgínia Aparecida da Silva Moris (Co-orientadora) e Prof. Dr. Osvaldir Pereira Taranto (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O monitoramento dos processos em leito fluidizado é de fundamental importância para se obter um produto final de boa qualidade e aceitação de mercado. Devido à necessidade em garantir uma fluidização de melhor qualidade, algumas modificações são aplicadas aos leitos fluidizados convencionais, tais como: vibração mecânica, pulsos de gás, rotação, inserção de um tubo interno, etc. Medidas de flutuações de pressão em leito fluidizado vêm sendo amplamente utilizadas como técnica experimental na caracterização de regimes de contato gás-sólido em leitos de jorro e fluidizado. No presente trabalho, partículas de celulose microcristalina foram granuladas com solução de maltodextrina em um leito fluidizado de 14cm de diâmetro interno com inserção de um tubo interno. O objetivo do estudo consiste em utilizar a metodologia da análise espectral na identificação, durante o processo de granulação, de instabilidades no regime fluidodinâmico, baseado no acompanhamento on-line dos espectros de potência. Os espectros de potência são obtidos aplicando a Transformada de Fourier Rápida nas flutuações de pressão em séries de tempo utilizando o software LabView 6.1.

Celulose microcristalina - Granulação - Flutuação de pressão


T1028

PROJETO: PREDIÇÃO DE PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS E DE TRANSPORTE ATRAVÉS DA REDE NEURAL


Rodrigo Carvalho Mori (Bolsista PIBIQ/CNPq) e Prof. Dr. Roger Josef Zemp (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O projeto visa estudar a utilização de redes neurais artificiais para a previsão de propriedades termodinâmicas e de transporte, utilizando o conceito de contribuição de grupos com os grupos UNIFAC.Como primeira etapa, montou-se uma base de dados com 155 substâncias, com suas propriedades críticas, seus respectivos fatores de compressibilidade e fator acêntrico, viscosidade e condutividade térmica. A seguir, elaborou-se um programa para treinamento e teste utilizando os procedimentos de rede neural do MatLab. Numa etapa posterior, treinou-se a rede, sendo os dados de entrada os grupos UNIFAC de cada substância e a temperatura para as propriedades de transporte, e os dados de saída da rede eram as propriedades. Para a previsão das propriedades, utilizaram-se substâncias que não foram treinadas pela rede, entrava-se na rede com os dados de entrada e a rede fornecia os dados de saída, ou seja, as propriedades. A rede neural mostrou-se eficiente para a predição das propriedades. Em geral, as propriedades previstas possuíam erros inferiores a 5%, sendo que as moléculas que possuíam todos os seus grupos bem treinados apresentavam erros inferiores a 1%.

Predição - Propriedades - Rede neural


T1029

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


Laila Almerão Obata (Bolsista FAPESP) 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. 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. Polietileno tereftalato (PET) é um dos polímeros de grande utilização, principalmente na área de embalagens e garrafas plásticas e, portanto, é interessante ter o processo bem entendido e, se possível, melhorado. Dentro deste contexto, tem-se como objetivo a modelagem determinística e a implementação de um controlador preditivo do reator de esterificação de uma planta de PET.

PET - Controle avançado - Reator de esterificação


T1030

OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE CRISTALIZAÇÃO DO ÁCIDO ADÍPICO


Vinícius Píton Ferreira (Bolsista PIBIC/CNPq), Caliane Bastos Borba Costa (Co-orientadora) e Prof. Dr. Rubens Maciel Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O foco deste estudo é a cristalização, processo bastante utilizado industrialmente, mas cujos mecanismos e modelagem, bem como o real controle de sua operação ainda requerem estudos. Este trabalho visa ampliar o estudo do controle ótimo do processo de cristalização do ácido adípico em batelada iniciado por Costa (2003), que desenvolveu um programa em Fortran 90 capaz de simular e otimizar processos de cristalização em modo batelada. O projeto ainda está em andamento: estão sendo inseridos restrições e estudos no programa. Verificou-se a importância do controle do perfil da temperatura de resfriamento do reator em batelada para minimizar a distribuição dos tamanhos dos cristais (CSD). No desenvolvimento deste trabalho, foi imposta restrição ao tamanho médio mínimo em número no final da batelada, bem como conduziu-se um estudo de otimização dos perfis da temperatura (incluindo-se perfil parabólico) e vazão do fluido refrigerante pelo método de programação quadrática sucessiva (SQP). Os resultados indicam que é possível restringir a operação para que se atinja tamanhos médios mínimos de cristais. O método de otimização, por ser um método de busca local, conduziu a ótimos próximos às estimativas iniciais. Esses ótimos, no entanto, indicam melhores perfis de temperatura e vazão a serem impostos à operação para que o processo evolua no sentido de se obter CSDs mais estreitas e com maiores tamanhos médios.

Cristalização - Otimização - Batelada


T1031

CARACTERIZAÇÃO DE PARTÍCULAS DE CELULOSE MICROCRISTALINA E GRANULAÇÃO EM LEITO FLUIDIZADO COM TUBO INTERNO


Marília Massote Caldeira Pereira (Bolsista PIBIC/CNPq), Doutorando Roberto Luís Gomes da Cunha (Co-orientador) e Profa. Dra. Sandra Cristina dos Santos Rocha (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A granulação de partículas finas encontra aplicações em larga escala em processos químicos, de alimentos, agrícolas e farmacêuticos, com finalidades de melhorar aspecto, manuseio, compactação e transporte. A granulação consiste em aumentar o tamanho da partícula, através da incorporação de materiais ativos e/ou inertes. Esta pesquisa tem como proposta o estudo da granulação de celulose microcristalina com solução de maltodextrina em leito fluidizado com tubo interno, que permite diminuir o tempo de processo e tratar partículas finas. O tubo interno permite melhor homogeneização das partículas e controle do processo, devido a melhor eficiência do contato sólido-fluido. Neste trabalho está sendo efetuado um planejamento experimental para analisar e quantificar estatisticamente as influências da vazão da solução granuladora, pressão do ar de atomização, temperatura de entrada do ar de fluidização e distância do tubo interno à placa distribuidora na eficiência do processo. Também é realizada a caracterização física das partículas antes e após a granulação, através da distribuição granulométrica, forma das partículas, índice de escoabilidade e ângulo de repouso.

Leito fluidizado - Sistemas particulados - Granulação


T1032

DETECÇÃO ON-LINE DE VAZAMENTOS EM TUBULAÇÕES UTILIZANDO MÉTODO ACÚSTICO


Michelle Rorato Jacinto (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Sandra Lúcia da Cruz (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Redes de tubulações são sistemas complexos de dutos utilizados no transporte de produtos químicos a longas distâncias. Um vazamento em uma tubulação pode provocar grandes perdas de produto e danos ao meio ambiente até que venha ser detectado. O presente trabalho teve como objetivo testar uma técnica de detecção de vazamentos, baseada na detecção e análise do ruído sonoro captado por um microfone, quando da ocorrência de vazamento na tubulação. A montagem experimental consistiu, basicamente, de uma tubulação de ferro galvanizado de 60 m de comprimento, com saídas laterais para a simulação de vazamentos através de orifícios de 0,1 mm a 5,0 mm de diâmetro. A pressão de operação variou de 1 a 7 kgf /cm2. Os sinais elétricos emitidos pelo microfone foram detectados on-line para diversas condições de operação da tubulação. Um programa de aquisição de dados foi utilizado para ler, filtrar e mostrar graficamente os dados obtidos. Os resultados experimentais mostraram que é possível detectar vazamentos em tubulações utilizando-se método acústico. A resposta em freqüência do ruído sonoro captado pelo microfone variou com a localização e magnitude do vazamento, e com as diferentes condições de pressão no interior da tubulação.

Redes de tubulações - Detecção de vazamentos - Método acústico


T1033

PURIFICAÇÃO DO ÁCIDO HIALURÔNICO: FILTRAÇÃO EM MEMBRANA DE TROCA IÔNICA


Erika Sasazawa (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Sônia Maria Alves Bueno (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O ácido hialurônico (AH), um polissacarídeo de alta massa molecular encontrado nos tecidos conjuntivos de mamíferos e nas cápsulas de certas bactérias, apresenta potenciais aplicações na área médico-farmacêutica e cosmética. Este projeto de pesquisa visa investigar o potencial de utilização da técnica filtração em membranas planas carregadas positivamente para purificação do ácido hialurônico (AH), que é produzido por via fermentativa. Assim, o AH foi purificado empregando-se as técnicas de precipitação e cromatografia de troca iônica. Utilizou-se membrana com grupo amino quaternário (trocador iônico forte) e colunas com gel dietilamina como suporte cromatográfico para adsorver o AH. A técnica de precipitação é utilizada para a concentração do AH em tampão fosfato de sódio e para a eliminação de outras substâncias presentes, como por exemplo, proteínas. A seguir, realiza-se a filtração utilizando membrana com trocador iônico forte ou coluna de gel e a quantificação de polissacarídeo em cada etapa. Ambos os métodos apresentaram resultados semelhantes, entretanto a coluna de gel apresenta como restrição o seu uso com vazões baixas e dificuldade em sua regeneração. Realizou-se também o HPLC (cromatografia de líquida de alta performance) para a verificar se a substância adsorvida era realmente o ácido hialurônico.

Ácido hialurônico - Filtração - Membrana de troca iônica


T1034

CROMATOGRAFIA EM GEL AGAROSE-TREN: PURIFICAÇÃO DE IgG HUMANA


Juliana Rodrigues Caro (Bolsista PIBIC/CNPq), Igor T. L. Bresolin (Co-orientador) e Profa. Dra. Sônia Maria Alves Bueno (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Este trabalho visa investigar o potencial de utilização da técnica de cromatografia negativa em gel Agarose-TREN (Tris(2-amino-etil)amina) para a purificação de Imunoglobulina G a partir do soro humano. Na cromatografia negativa a proteína de interesse, IgG, é recuperada na etapa da lavagem, enquanto as demais proteínas do soro ficam adsorvidas no gel. Estudos anteriores mostraram que o tampão que apresenta melhores resultados de seletividade e purificação é o MES 25 mM, pH 6,5. Visando a otimização do processo, determinou-se as melhores diluição e quantidade de proteína total a ser injetada. A seletividade do gel foi determinada baseada nos resultados de eletroforese SDS-PAGE e o fator de purificação e rendimento foram calculados por meio da determinação da concentração de IgG, IgA, IgM, albumina e transferrina (dosados por nefelometria) presentes nas frações de alimentação, lavagem, eluição e regeneração da cromatografia. Pelas eletroforeses das cromatografias realizadas com a injeção sem diluir e diluídas 5, 10 e 20 vezes, conclui-se que a diluição de 10 vezes é a melhor pois apresenta 99,6% de recuperação, não ocorrendo a contaminação pelas demais proteínas presentes na alimentação. Para a mesma diluição, realizou-se um aumento de 3 vezes no volume do leito, observando-se que tal procedimento favoreceu a não-adsorção de IgG.

Inunoglobulina G - Cromatografia - Purificação


T1035

FILMES EMULSIONADOS DE QUITOSANA


Carlos Eduardo Nogueira Bastos (Bolsista PIBIC/CNPq), Dra. Cristiana Maria Pedroso Yoshida (Co-orientadora) e Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os filmes de quitosana são biodegradáveis, transparentes e suas estruturas poliméricas permitem a incorporação de agentes antimicrobianos, fungicidas ou outros bioativos. Caracterizam-se pela possibilidade do controle da atmosfera envolvida, através de processos difusivos de agentes antagônicos e de barreiras seletivas a gases e à umidade. Apresentam bons resultados de barreiras à transmissão de gases oxigênio e dióxido de carbono, reduzindo a taxa de respiração na atmosfera interna à embalagem, e suas propriedades mecânicas são favoráveis a sua aplicação como embalagens, de forma geral. Foi proposta a caracterização do mecanismo de difusão de sorbato de potássio (agente antimicrobiano) através de filmes de quitosana de baixo grau de acetilação (0,55 % DA), confeccionados a partir de emulsões com ácido palmítico (0,5 %). A inserção do lipídeo (agente hidrofóbico) gerou resultados de permeação ao vapor d’água reduzida em até 50 %. Foram realizadas análises complementares termogravimétricas e de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura. O lipídeo empregado (ácido palmítico) foi escolhido mediante análise de resultados de testes de transmissão de vapor d’água, realizados com filmes emulsionados com mais outros dois agentes hidrofóbicos: cera de abelha e cera de carnaúba.

Quitosana - Filmes - Emulsionados


T1036

REMOÇÃO DE CO2 EM FOTOBIORREATORES A PARTIR DO CULTIVO DE MICROALGAS


Carlos Henrique Gimenes Scoparo (Bolsista FAPESP), Eduardo Jacob Lopes e Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A elevação da concentração de CO2 na atmosfera terrestre é considerada uma das principais causas do aquecimento global. Dentre as técnicas que têm sido propostas para promover o seqüestro de CO2, a fixação biológica através do cultivo de microalgas é apontada como uma alternativa promissora, já que paralelamente ao seqüestro de carbono ocorre a formação de biomassa rica em compostos de valor comercial. Em face disto o presente trabalho avaliou o efeito da concentração de CO2 sobre a capacidade de remoção de CO2 pelo cultivo da cianobactéria Aphanotece microscopica Nägeli. Os experimentos ocorreram em fotobiorreatores tubulares nas condições de 6000lux de luminosidade, temperatura de 30°C e concentrações de CO2 na alimentação gasosa (1VVM) de 3,1, 25 e 61,9%. Os dados cinéticos foram avaliados em termos de remoção de CO2 da fase líquida. Os resultados obtidos através do modelo cinético da velocidade volumétrica de remoção de dióxido de carbono demonstraram que o aumento da concentração favorece a remoção de CO2 do meio de cultura.

Sequestro de gás carbônico - Cianobactéria - Fotobiorreator


T1037

CARACTERIZAÇÃO DA VISCOSIDADE E MASSA MOLAR DOS POLIACRILATOS DE AÇÚCAR


Danilo Comim Murari (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Uma importante aplicação das lipases é na síntese de carboidratos, produzindo ésteres de açúcar. O objetivo deste estudo é a separação de ésteres de acrilatos de frutose bem como, investigar as propriedades de viscosidade e massa molecular do poliacrilato obtido. Foi realizada a solução de D–frutose (DF) em meio terc-butanol (TBA) previamente desidratado. A concentração de DF em TBA obtido pelo CLAE (18,32 g/L). O sistema reacional consistiu na mistura de reagentes (ácido acrílico (AA) e açúcar em razão molar (1:15), a lipase CALB (1,4 g), o meio TBA. A agitação foi feita no shaker a 150 opm a 55ºC. Os experimentos foram realizados em duplicata. Em seguida a análise foi feita pela CLAE e CCD para identificação dos possíveis produtos e possíveis separações. No cromatograma obtido da reação de esterificação da DF foram observados os seguintes produtos: D-Frutose, produto 1( mono-éster), produto 2(di-éster), produto 3(tri-éster) e AA. A metodologia desenvolvida para a reação de esterificação da frutose e a separação por CLAE mostrou os compostos AA, DF, e produtos (ésteres). Enquanto que na CCD utilizando as melhores fases móveis observaram-se diferentes resultados em relação ao CLAE.

Biocatálise - Esterificação - D-frutose


T1038

INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NO CULTIVO DA CIANOBACTÉRIA APHANOTHECE MICROSCOPICA NÄGELI EM FOTOBIORREATORES


Lucy Mara Cacia Ferreira Lacerda e Silva (Bolsista FAPESP), Eduardo Jacob Lopes e Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Microrganismos fotossintetizantes vêm sendo considerados como uma alternativa promissora para aplicação em processos de fixação biológica de CO2, como usados no tratamento de efluentes industriais. Estes processos são conduzidos em fotobiorreatores, que convertem a energia luminosa e dióxido de carbono em produtos do metabolismo fotossintético. Em face disto, o trabalho teve por objetivos avaliar a adaptação e crescimento da cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli quando submetida a diferentes condições de temperatura. Os experimentos foram conduzidos em fotobiorreatores tubulares, do tipo coluna de bolhas, alimentados com meio sintético BGN, nas condições de 6000 Lux, aeração continua de 1VVM de ar enriquecido com 25% de CO2, temperaturas de 21,6; 38,4 e 30 °C e 100 mgL-1 de inóculos na fase exponencial de crescimento. Os resultados obtidos indicam que o aumento celular associado à fixação de carbono, na forma de biomassa, é proporcional à temperatura imposta, mas pode ser inibido quando o microorganismo é submetido a temperaturas superiores a 38ºC, uma vez que reduções de até 80% nas taxas de incorporação de carbono são observadas em condições excessivas de temperatura.

Temperatura - Fotobiorreatores - Crescimento celular


T1039

ESTUDO DA ADSORÇÃO DE CORANTES EM CARVÕES ATIVADOS COMERCIAIS


Luiz Gustavo Cristino de Souza (Bolsista SAE/UNICAMP), Éden C. Albuquerque Júnior e Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O aumento da contaminação de águas em todo o mundo é apontado como um dos principais problemas ambientais da sociedade moderna, sendo o setor têxtil um dos destaques em geração de volume de efluentes. Há, então, a necessidade cada vez maior do desenvolvimento de processos de tratamento. Pesquisas mostram que adsorção em carvão ativado pode ser eficiente na remoção de diversos corantes têxteis. Tais estudos são úteis também para a caracterização de carvões ativados para tratamento de água contaminada por outras substâncias, como toxinas produzidas por cianobactéricas. Este trabalho objetivou o estudo da adsorção dos corantes azul de metileno e vermelho de eritrosina em dois tipos de carvão ativados a vapor, sendo um deles mineral, e outro extrusado, produzido a partir de turfa. Os experimentos em batelada foram conduzidos em erlenmeyers fechados de 50 ml, contendo 500,0 mg de carvão ativado e 25 ml de solução de corante, a 1200 mg/l. Os frascos foram agitados a 180 rpm à temperatura de 25ºC. Em leito fixo, foi utilizada uma coluna de altura de 10 cm e diâmetro de 1 cm, e a solução à vazão de 10 ml/min. Os resultados permitiram concluir que o carvão produzido a partir da turfa se mostrou menos eficiente para adsorção. A eficiência de remoção de ambos os corantes foi alta (acima de 98%), porém mais alta para o azul de metileno, amplamente utilizado para estudos de adsorção.

Adsorção - Carvão ativado - Corantes


T1040

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE UM CILINDRO-AGLOMERADOR DE PÓS ALIMENTÍCIOS


Daniela Emi Katayama (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Theo Guenter Kieckbusch (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A aglomeração de produtos alimentícios, visando sua instantaneização tem alcançado novos níveis de importância técnico-econômica. Há uma tendência de aplicação crescente desse processo na indústria de alimentos, farmacêutica, de cosméticos, de fertilizantes e de detergentes, paralelamente ao desenvolvimento de novos projetos de equipamentos de aglomeração. Projetou-se um aglomerador tipo cilindro rotativo, descontínuo, de bancada, que facilitasse a realização de pesquisas sobre o processo de coesão das partículas. As pesquisas iniciais indicaram que o projeto e a concepção original não era operacional. A abertura e fechamento do vaso cilíndrico eram dificultados pelos travamentos nos engates, algumas vezes o sistema não era estanque e, a partir de certa temperatura, as partículas ficavam aderidas às superfícies internas. O sistema de fechamento foi modificado para o tipo rosca, facilitando seu manuseio. Foi adaptado um raspador à haste do termômetro para impedir que o material aglomerasse nas paredes internas do cilindro. O produto aderiu também ao raspador a partir de determinada temperatura. A nova e ultima versão utiliza um eixo reforçado, para evitar deformações e o termopar lê a temperatura do pó, na parede. O sistema na sua 3ª versão mostrou ser mais confiável e resultados de ensaios de aglomeração a várias temperaturas são apresentados.

Aglomeração - Maltodextrina - Instantaneização






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