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Faculdade de Engenharia Química



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Faculdade de Engenharia Química

E279

IMPLEMENTAÇÃO DE UM SOFTWARE MÉTODO SPLINE MODIFICADO (MSM)


Lucas de O. S. da Fonseca (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. José Roberto Nunhez (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Hoje em dia as técnicas experimentais proporcionam resultados muito precisos e modelos robustos de obtenção de parâmetros se fazem necessários para que os modelos de ajuste reflitam a boa qualidade de dados experimentais. Quando o modelo que rege determinado fenômeno é conhecido, o método da máxima verossimilhança e variações do mesmo (método da estimativa do erro das variáveis, método dos mínimos quadrados, etc.) são utilizados para a obtenção dos parâmetros do modelo. Na falta de um modelo, funções tipo polinômio e splines são utilizados para o ajuste dos dados. O método spline tem se mostrado sempre superior aos polinômios no ajuste de dados experimentais. O L-CFD (Laboratório de Fluidodinâmica Computacional) já desenvolveu alguns modelos spline, sendo que o power spline (Fluid Phase Equilibria, 220 (2004), pp 171-180), disponível no site (www.feq.unicamp.br/~nunhez) engloba todas as melhorias já implementadas ao método spline modificado. A realização deste trabalho consiste em adicionar ao Método Power Spline a capacidade de trabalhar com funções físicas para situações que vão além de curvas estritamente côncavas, ou convexas, como curvas de azeótropos. Pretende-se também incluir o calculo do desvio padrão dos parâmetros (ou das variáveis ajustadas).

Método Spline - Fluido - Azeotrópico

E280

FLUORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DE PMMA VIA POLIMERIZAÇÃO POR PLASMA DE GÁS FLUORADO


Thaís Pereira Mourão (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. Julio Roberto Bartoli (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Fibras ópticas e guias de onda são compostos de duas partes: o núcleo e a casca que o envolve. Para que haja transmissão de sinal de luz com poucas perdas, o índice de refração n da casca deve ser menor do que do núcleo. Um método para alterar o n de fibras e guias poliméricos é através da fluoração por plasma de suas superfícies. Para estudar esse fenômeno e sua aplicabilidade, este trabalho se destina à preparação de filmes de PMMA, fluoração destes por plasma com atmosfera de CHF3 e caracterização dos filmes antes e depois do plasma, através de medidas de massa, ângulo de contato e espectroscopia de infravermelho (FTIR-ATR). No experimento inicial foram preparados filmes com solução de PMMA em clorofórmio a 25% e velocidade de rotação do spin coating de 1000 rpm. O processo de plasma por que passaram foi com atmosfera de CHF3, com fluxo de 20 SCCM, pressão de 0,1 torr, potência de 120 W e tempo de exposição de 5 e 10 minutos. Após as caracterizações, observou-se que a espessura diminuiu na ordem de 10-1 m, enquanto se esperava um aumento desta. Isso fez com que o estudo se direcionasse para o aumento da espessura de PMMA, avaliando os solventes e concentrações, a fim de minimizar a instabilidade da massa do filme fluorado e os erros na determinação desta.

Fibras ópticas poliméricas - Guias de onda - Fluoração por plasma

E281

ESTUDO PARA ESTABELECIMENTO DAS MELHORES CONDIÇÕES DE PROCESSAMENTO DO PHB E DE SUAS BLENDAS COM FIBRAS NATURAIS À BASE DE SISAL


Cleber Leonardo Ronqui (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Lúcia Helena Innocentini Mei (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química – FEQ, UNICAMP
As propriedades finais dos compósitos são drasticamente alteradas pelas condições de processamento. Ao se trabalhar com uma matriz de PHB –polímero biodegradável que apresenta uma janela de processabilidade pequena- e fibras naturais susceptíveis à degradação térmica na preparação de compósitos; a temperatura da massa do material fundido na extrusora, velocidade da rosca, composição da mistura e presença de plastificantes, devem ser estudados de forma a possibilitar a obtenção de um produto com características desejáveis. A própria escolha da fibra –se modificada (acetilada) ou não- pode afetar as propriedades do compósito, dependendo de sua adesão à matriz polimérica, já que a fibra natural em si tem característica hidrofílica, enquanto a matriz é hidrofóbica. Neste trabalho, várias formulações de compósitos de PHB com fibras de sisal e coco foram processadas em uma extrusora monorosca, sendo utilizada triacetina como plastificante e posteriormente injetados os corpos de prova para a realização dos ensaios de tração e impacto para caracterizar mecanimamente as formulações.

Processamento - PHB - Fibras naturais

E282

MODIFICAÇÃO QUÍMICA DE FIBRAS DE SISAL VISANDO MELHORA SUAS INTERAÇÕES QUÍMICAS COM MATRIZES POLIMÉRICAS BIODEGRADÁVEIS


Fabiana Egydio Tedeschi (Bolsista PIBIC/CNPq), e Profa. Dra. Lucia Helena Innocentini Mei (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O estudo teve início com uma revisão bibliográfica sobre modificações químicas em fibras naturais, para serem usadas como reforço de matrizes poliméricas, com a finalidade de melhorar as propriedades mecânica do compósito. A reação de modificação química escolhida foi a de acetilação, sendo que os reagentes utilizados foi o ácido acético e o anidrido acético. Após essas reação, os grupos hidroxilas, abundante na superfície da fibra, são substituídos por grupos acetil. Essa mudança melhora a interação fibra-matriz, já que a maioria das matrizes são hidrofóbicas. A validade da modificação foi realizada através de análises de espectroscopia de infravermelho, no qual é possível visualizar a banda de hidroxila presentes na fibra natural, e a banda de carbonila presente na fibra após a modificação. Para mensurar as vantagens em se utilizar a fibra modificada, foram realizadas análises de termogravimetria e ensaios de intumescimento com a fibra natural e com a modificada, para a posterior comparação de resultados. Foi possível concluir pelo IV que a reação de acetilação é valida para a modificação química da fibra. Também concluiu-se pelo TGA que a fibra modificada inicia a degradação a uma temperatura mais elevada, e que sofre menos intumescimento que a natural.

Fibras naturais - Acetilação - Matrizes poliméricas

E283

MODIFICAÇÃO QUÍMICA DE FIBRAS DE COCO VISANDO MELHORAR SUAS INTERAÇÕES INTERFACIAIS COM MATRIZES POLIMÉRICAS BIODEGRADÁVEIS


Thiago Alves Kapulskis (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Lucia Helena Innocentini Mei (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Polímeros biodegradáveis tem sido intensamente investigados devido aos problemas de armazenamento de lixo plástico. Porém, necessitam de reforço para obtenção de boas propriedades mecânicas dos compósitos obtidos, cuja natureza pode comprometer a biodegradabilidade do produto final. Para se resolver este problema, o uso de fibras naturais em matrizes poliméricas biodegradáveis tem sido uma excelente alternativa, desde que sejam tratadas quimicamente para que o compósito obtido apresente boas propriedades de interface. Neste trabalho, estudou-se a acetilação de fibra de coco para melhorar as propriedades de interface matriz-reforço, em escalas laboratorial e semi-piloto, verificando principalmente a influência da temperatura de reação nos resultados finais. Através de análises de FTIR, TGA, ensaios de intumescimento, incorporação e MEV, observou-se as alterações das propriedades químicas e de degradação térmica das fibras modificadas. Verificou-se que a acetilação à temperatura de ebulição dos reagentes tem os melhores resultados em termos de alteração da hidrofilicidade da fibra de coco, com razoável alteração nas propriedades de degradação térmica da fibra.

Polímeros biodegradáveis - Fibras naturais - Modificação química

E284

PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE MICROESFERAS DE GELATINA PROJETADAS PARA A TERAPIA PERIODONTAL


Aline Magalhães Guerato (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Maria Helena A. Santana (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A doença periodontal, juntamente com as cáries dentárias, representa uma das principais ameaças à saúde bucal. Produz a destruição dos ossos e tecidos que suportam o dente e, se não tratada, eventualmente resultará na perda dos dentes afetados. O difícil acesso dos agentes antimicrobianos de uso oral às bolsas formadas na gengiva pela doença, aliado ao fluxo mais elevado do fluido gengival, que promove a diluição e remoção dos agentes antimicrobianos, limitam o sucesso do tratamento. Visando contornar essas limitações e promover a atuação eficiente dos agentes antimicrobianos, as pesquisas têm se voltado para o desenvolvimento de sistemas biodegradáveis de liberação modificada capazes de serem inseridos nas bolsas formadas e que, através da liberação lenta dos anti-sépticos ou antibióticos, controlem o crescimento da flora bacteriana. Dentro deste contexto, este trabalho apresenta um estudo sistemático da preparação, caracterização e testes in vitro de chips delgados de gelatina reticulados com gliceraldeído e incorporando o agente antimicrobiano clorexidina. Esses chips apresentam geometria e dimensões adequadas para a inserção nas bolsas produzidas pela doença periodontal.

Periodontal - Microesferas - Gelatina

E285

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


Mariana Fernandes (Bolsista SAE/UNICAMP) 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 cada vez explorar o surgimento de novos materiais para atender ao desenvolvimento científico e tecnológico do mundo moderno, aliados ao rigor de qualidade exigidos 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 de interesse em ter o processo bem entendido e se possível melhorado. Dentro deste contexto este projeto tem como objetivo a modelagem determinística e a implementação de um controlador preditivo do reator de esterificação de uma planta de PET. Dados e informações industriais da unidade de PET da Rhodia Ster estão disponíveis para a validação do modelo.

Algoritmos de controle avançado - Simulação - Reator de esterificação (PET)

E286

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


Priscilla Marques Ribeiro (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Rubens Maciel Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Processos de polimerização têm grande importância econômica e social dentro da indústria química e correlata, sendo a indústria de polímeros uma das que mais cresce no mundo, com o desenvolvimento de novos materiais a todo o momento, apresentando as mais variadas aplicações possíveis. Polietileno Tereftalato (PET) é um dos derivados do ácido tereftálico que são de grande interesse por sua relevância tecnológica. Encontra extenso uso como material de engenharia, conhecido como um dos polímeros mais importantes comercialmente, pois é substituto de vários produtos, necessitando de especificações rígidas de engenharia. Para manter um alto nível de desempenho, faz-se necessário o desenvolvimento de modelos matemáticos, sua validação e proposição, implementação e análise de desempenho de algoritmos de controle avançado e estratégias de controle. Nesse projeto, como primeira etapa, foram estudadas as características do PET, suas reações e comportamento dinâmico, para que posteriormente fossem desenvolvidos modelos matemáticos representativos do processo para o reator de polimerização intermediária, além de propostas de possíveis estratégias de controle, para serem implementadas computacionalmente e terem seu desempenho comparado e analisado.

Polietileno tereftalato - Polimerização - Modelagem

E287

INFLUÊNCIA DAS PROPRIEDADES DAS PARTÍCULAS E DA SUSPENSÃO NA FLUIDODINÂMICA DO LEITO DE JORRO EM OPERAÇÕES DE RECOBRIMENTO DE PARTÍCULAS E SECAGEM DE SUSPENSÕES


Bárbara Damásio de Castro (Bolsista FAPESP), Dra. Marta Wilk Donida e Profa. Dra. Sandra Cristina do Santos Rocha (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Nos processos de recobrimento de partículas e secagem de suspensões em leito de jorro, a suspensão é atomizada sobre as partículas, formando um filme homogêneo, que adere à superfície das partículas ou desprende-se em forma de pó. A estabilidade do processo está relacionada com a fluidodinâmica do leito. O objetivo deste trabalho é verificar a influência das características das partículas e da suspensão na fluidodinâmica do leito durante os dois processos. Um leito de jorro cônico-cilíndrico, com base angular de 60O, atomização na base e construído em acrílico foi utilizado. Os experimentos foram realizados fixando-se a vazão, a temperatura do ar de jorro, a vazão da suspensão e a pressão de atomização. Partículas de ABS, esferas de vidro, PP e PS, foram caracterizadas quanto ao tamanho, forma, esfericidade, densidade, ângulo de repouso e índice de escoabilidade. A suspensão polimérica aquosa utilizada foi caracterizada através da determinação da massa específica, tensão superficial, reologia, concentração de sólidos e ângulo de contato com as partículas. Os valores experimentais de queda de pressão de jorro estável, vazão do ar de jorro e as alturas do ânulo, da fonte e do leito foram acompanhadas e o comportamento fluidodinâmico observado para cada partícula foi relacionado com as propriedades físico-químicas das partículas e da suspensão.

Leito de jorro - Recobrimento - Secagem

E288

CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DO RESÍDUO DE LEITE DE SOJA ÚMIDO E SECO E DO MATERIAL INERTE UTILIZADO NA SECAGEM EM LEITO DE JORRO


Vicente Fraile Neto, Profa. Dra. Sandra Cristina dos Santos Rocha (Orientadora) e Ms. César Augusto Agurto Lescano (Aluno de Doutorado), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A secagem é uma tecnologia amplamente utilizada há muito tempo pelas indústrias para prolongar a vida de prateleira dos produtos. O resíduo de leite de soja, denominado na literatura como “Okara”, é um material muito rico em proteína, fibra e vitaminas, entretanto termo-sensível e altamente deteriorável. A secagem deste resíduo representa uma solução para minimizar a contaminação na indústria e no meio ambiente, além de possibilitar a sua utilização na alimentação humana. Para realizar a secagem em secador de leito de jorro com inertes é imprescindível determinar as características do material antes e depois de seco, assim como as características do material inerte (polipropileno), para estabelecer as melhores condições de operação. No presente trabalho foram determinadas granulometría, densidade aparente, densidade volumétrica (bulk), ângulo de repouso, escoabilidade, densidade real e porosidade para o polipropileno e Okara seco. Para o Okara úmido determinou-se: densidade aparente, densidade volumétrica (bulk), ângulo de repouso e escoabilidade. Na secagem foi utilizada uma mesma temperatura do ar (60°C), variando-se a razão Mi/Mu (massa de inerte/ massa de Okara úmido) entre 2,5 e 5,0.

Secagem - Okara - Leito de jorro

E289

DETERMINAÇÃO DA ATIVIDADE DAS ENZIMAS GALACTOMANANASE E CELULASE PARA HIDRÓLISE DE EXTRATOS DE CAFÉ


Adolpho Coelho Lemos Neto (Bolsista PIBIC/CNPq), Prof. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora) e Paula A. Delgado (Colaboradora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Galactomananases são enzimas efetivas na quebra de polímeros celulósicos e não celulósicos associados com galactomananos, -glucanos, xilanos e outros polímeros da parede celular. Celulases são enzimas que agem sinergicamente na hidrólise da celulose. Estas enzimas podem atuar na hidrólise dos compostos responsáveis pela formação de sedimentos em extratos de café, um grande problema na indústria de café solúvel. O objetivo deste trabalho foi a determinação da atividade das enzimas galactomananase e celulase, utilizando como substrato goma locusta e carboximetil celulose, respectivamente. A atividade foi determinada pela liberação de açúcares redutores, sendo que uma unidade de atividade é definida como a quantidade de enzima que produz 1 µmol de açúcar redutor por minuto nas condições dadas. Os ensaios foram realizados em reator encamisado, a 50ºC e pH 4,0 (tampão citrato 50 mM). A velocidade máxima da enzima foi obtida utilizando as seguintes concentrações de substrato: 0,2% de goma locusta e 0,8% de carboximetil celulose. Os valores de atividade enzimática foram de 5400 U/ml e 5350U/g para as enzimas galactomananase e celulase, respectivamente.

Atividade enzimática - Extratos de café - Hidrólise

E290

ESTERIFICAÇÃO ENZIMÁTICA DE DISSACARÍDEOS COM ÁCIDO ACRÍLICO EM MEIO ORGÂNICO


João C. Nascimento Jr. (Bolsista PIBIC/CNPq), Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora) e Junko Tsukamoto (Colaborador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O uso de lipases tem aumentado por esta apresentar inúmeras vantagens como estabilidade, seletividade, especificidade, baixa toxidade e alta degradabilidade. Num primeiro momento, mediu-se a solubilidade da sacarose e maltose em terc-butanol para temperaturas de 45, 55 e 65ºC e verificou-se que o aumento da temperatura aumenta a solubilidade dos açucares; também notou-se que a maltose é mais solúvel que a sacarose no terc-butanol. Para o estudo da esterificação dos açúcares em presença de ácido acrílico, utilizou-se a Lípase B Cândida antarctica, com diferentes razões molares entre o açucar e o ácido acrílico (1:1, 1:5); variou-se também a massa de lipase. Pelas reações realizadas com a sacarose, verificou-se a formação de um único produto, um monoéster; porém para um aumento da razão molar obsevou-se a formação de um diéster em menores quantidades. O aumento da massa de lipase aumenta a quantidade de produto formado. Para a maltose, verificou-se a formação de um monoéster, um diéster e um triéster para as duas razões molares, sendo que novamente o monoéster é o produto principal da reação; o aumento da massa de lipase aumenta a quantidade de monoéster produzido. Então, conclui-se que o controle das condições reacionais pode favorecer a produção de diésteres e triésteres, além de aumentar o rendimento da reação.

Dissacarídeos - Esterificação - Enzimática






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