Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC
URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/2309
O Mestrado Acadêmico iniciou-se em 1992 e pertence ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química (PPGEQ) do Instituto de Tecnologia (ITEC) da Universidade Federal do Pará (UFPA).
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Navegando Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC por Afiliação "UFPA - Universidade Federal do Pará"
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Dissertação Acesso aberto (Open Access) Ativação alcalina para a produção de geopolímeros a partir de resíduo industrial(Universidade Federal do Pará, 2018-02-02) BRITO, Woshington da Silva; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968A construção sustentável do futuro, além de ter baixo consumo de energia e emissões de gases de efeito estufa também deve adotar o princípio do reaproveitamento de resíduos impactantes ao meio ambiente gerado pela cadeia produtiva. A cadeia produtiva do alumínio tem como um dos principais resíduos impactante ao meio ambiente a geração de cinza volante. Por esse motivo, a pesquisa concentrou-se em um material com propriedades cimentícias que reutilize esse resíduo impactante. Trata-se de um polímero inorgânico, formado pela ativação de aluminossilicatos (Al2O3. SiO2) amorfos, que reagem em um meio fortemente alcalino, chamado geopolímero. Como matéria-prima foram utilizadas cinzas volantes que é um resíduo mineral proveniente da combustão das caldeiras da empresa do município de Barcarena-PA, como fonte de aluminossilicato foi usado o caulim que passou por processo de queima a 800 ºC, e transformou-se em metacaulim. O silicato de sódio (Na2SiO3) e hidróxido de sódio (NaOH), foram utilizados como ativadores. As cinzas volantes cristalizam-se parcialmente durante a queima e perdem parte do seu estado amorfo, por isso suas propriedades reativas para combinar quimicamente durante a reação de geopolimerização são reduzidas. Para aumentar as propriedades reativas da cinza volante foi adicionado metacaulim. As amostras geopoliméricas e o resíduo sólido passaram por caracterização e, as principais análises envolvidas no processo, foram: difração de raios X (DRX), fluorescência de raio X (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e EDS. Também foram realizados ensaios de resistência a compressão dos traços no estado endurecido e foi feito o ensaio reológico do geopolímero no início da reação no estado fresco. Para razões de Davidovits na faixa 2,5 a 3,23 se obteve os melhores geopolímeros com resistência a compressão chegando a 25 MPa em 24 horas de cura. Para 60 dias de cura a temperatura ambiente os geopolímeros chegaram a atingir resistência de 45,36 MPa. A pesquisa realizada através das análises de caracterização das amostras e os ensaios mecânicos e reológicos se apresentaram de maneira satisfatória e demonstraram que os resíduos de cinza volante e metacaulim, quando ativados com silicato de sódio e hidróxido de sódio, são uma alternativa para possível aplicação de materiais geopoliméricos na construção civil.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Estudo de métodos de extração, quantificação dos polifenóis totais, avaliação das atividades antioxidantes e antimicrobianas da casca do caule de Croton palanostigma Klotzsch(Universidade Federal do Pará, 2017-02-22) RODRIGUES, Cintya Cordovil; BRASIL, Davi do Socorro Barros; http://lattes.cnpq.br/0931007460545219; https://orcid.org/0000-0002-1461-7306; FARIA, Lênio José Guerreiro de; http://lattes.cnpq.br/7428609361678173; https://orcid.org/0000-0002-9534-9998O Croton palanostigma é conhecido popularmente como “sangue de dragão” e usado na medicina popular no tratamento de doenças inflamatórias e cicatrizante. Este trabalho propõe um estudo entre as metodologias de extração convencional e extração no supercrítico da casca do caule do C. palanostigma, visando avaliar nos extratos obtidos o rendimento, a quantidade de polifenóis totais, as atividades, antioxidante e antimicrobiana. Para o processo de extração convencional foi utilizado extrator encamisado de vidro, além de um planejamento fatorial experimental de três fatores e três níveis do tipo Box-Behnken, com o objetivo de determinar quais as variáveis (temperatura, o tempo de extração e a relação massa/solvente) poderiam influenciar no processo extrativo, para a quantificação dos polifenóis totais foi utilizado o método de Folin-Ciocalteau, com algumas alterações e utilizando o ácido gráfico como padrão de referencia, para a analise da atividade antioxidante utilizou-se o método do IC50, que mede a concentração necessária para se alcança 50%de decréscimo na absorbância do radical DPPH e para a análises antimicrobiológica foi utilizado o método de microdiluição, cujo objetivo foi a determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) de todos os ensaios frente as cepas bacterianas e fúngica estudas. Os métodos de extração utilizados mostraram-se eficientes para a obtenção dos extratos, com algumas diferenças qualitativas, como por exemplo: cor, viscosidade e aroma. Quantitativamente a técnica de extração convencional apresentou um maior rendimento em seus ensaios, no entanto o mesmo demandou muito mais tempo de processo e maior quantidade de material utilizado, tanto botânico quanto de solvente, além de todas as variáveis avaliadas no estudo terem sido consideradas significativas para o processo, enquanto que na extração supercrítica o tempo utilizado foi significativamente menor, assim como também menor quantidade de material botânico e o co-solvente utilizado (álcool etílico). Para a quantificação dos polifenóis totais observou-se que a extração convencional (Ensaio 9; T=45ºC; t=30min; g/mL=1;2) foi menos eficiente que as obtidas pela extração supercrítica (Ensaio 1; T=40ºC; P=100 bar e Ensaio 3; T=60ºC; P=300 bar) e tendo as variáveis significativas para a analise o tempo e relação massa/solvente. Para a atividade antioxidante o melhor resultado foi para a extração convencional (IC50=30,71%) em relação ao Ensaio 3 (T=60ºC; P=300 bar) da extração supecrítica (IC50=52,36) e tendo as variáveis, tempo e Temperatura suas condições favoráveis para o processo. Para a analise antimicrobiana todos os extratos obtidos com a extração convencional apresentaram, em pelo menos uma de suas concentrações, atividades inibitórias frente a pelo menos uma das cepas patogênicas utilizadas no teste. Para as amostras obtidas da extração no supercrítico a ensaio 2 (T:60 ºC; P:200bar) não apresentou atividade inibitória frente a nenhuma cepa bacteriana utilizada no teste, a cepa bacteriana Enterobacter não sofreu inibição de nenhuma das amostras do supercrítico para a temperatura de 60ºC e a E. coli também não apresentou inibição frente as amostras da extração supercrítica com exceção do ensaio 1(=40ºC; P=100 bar).Dissertação Acesso aberto (Open Access) Simulação da separação e purificação do biodiesel de óleo de palma com CO2 supercrítico(Universidade Federal do Pará, 2016-07-11) GONÇALVES, Aline Lobato; ARAÚJO, Marilena Emmi; http://lattes.cnpq.br/8983914018546682O biodiesel tem atraído atenção crescente em todo o mundo nos últimos anos. A produção de biodiesel a partir de biomassa envolve etapas de separação e purificação. Nessas etapas, o método geralmente utilizado, a lavagem aquosa, possui desvantagens como a grande geração de efluentes líquidos e formação de emulsões. O objetivo deste trabalho é investigar a purificação de biodiesel utilizando o dióxido de carbono, que nas condições supercríticas apresenta propriedades capazes de separar a fase glicérica da fase esterificada (biodiesel), gerando produtos de maior qualidade e menor gasto com tratamento de efluentes. Neste estudo foram realizadas duas simulações para análise e investigação da purificação do biodiesel de óleo de palma bruto. Ambas configurações desenharam o projeto do processo de maneira convencional, via rota etílica por catálise básica até a etapa de reação. O “caso 1” utilizou uma coluna de destilação fracionada para a separação do excesso de etanol e uma coluna de extração líquido-líquido empregando água como solvente, para a separação do glicerol. O “caso 2” aplicou uma coluna de fracionamento em contracorrente, utilizando, para a etapa de separação do glicerol, dióxido de carbono supercrítico como solvente e, para a separação do excesso de etanol, um vaso flash na purificação final do biodiesel. O simulador utilizado foi o Aspen HYSYS V8.4 que através de parâmetros binários, ajustados com as equações de estado de Soave-Redlich-Kwong (SRK) e Redlich-Kwong-Aspen (RK-ASPEN) para os sistemas de estudo, executou as simulações de forma adequada. O CO2 supercrítico mostrou-se eficiente na separação do glicerol, haja vista que o biodiesel produzido com esta tecnologia de purificação atendeu as principais normas da ANP.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Síntese de sodalita para adsorção utilizando como fonte de calor a variação de entalpia de dissolução dos reagentes(Universidade Federal do Pará, 2016-12-29) COELHO, Danilo dos Santos; ROCHA JUNIOR, Carlos Augusto Ferreira da; http://lattes.cnpq.br/9333542718006007; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968As zeólitas são materiais cerâmicos formados por quatro átomos de oxigênio envolvendo um cátion, rearranjados em tetraedros interligados e apresentando canais e “gaiolas” como um arcabouço de cavidades abertas, normalmente ocupadas por moléculas de água e por cátions extraestruturais capazes de realizar troca iônica. O objetivo deste trabalho foi sintetizar zeólita do tipo sodalita a partir de caulim de enchimento (CE) com uso de manta de aquecimento e/ou calor de dissolução do hidróxido de sódio e do silicato de sódio, bem como avaliar o custo energético da síntese zeolítica somente com calor de dissolução e, assim elaborar através do material sintetizado pellets de composição variada de sodalita, e outros materiais como argila tratada, carvão e cabelo a fim de estudar o efeito sobre a eficiência na adsorção de vapor d’água e de íon cobre. A zeólita utilizada para a conformação dos pellets foi sintetizada utilizando caulim de enchimento calcinado a 600 ºC, hidróxido e silicato de sódio e água destilada. Os produtos zeolíticos, bem como os materiais de partida foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Analises Térmica (DSC, DTG, TG). A partir das condições reacionais estudadas foi possível obter material zeolítico em curto espaço de tempo 3, 6, 9, 12, 15 min utilizando calor de dissolução e 30 e 60 min empregando o calor de dissolução e manta de aquecimento. Através do material zeolítico obtido, bem como seus pellets, foram realizados testes de adsorção de vapor d’água em sistemas com e sem controle de umidade, assim como adsorção de íon cobre em que a concentração final foi medida em espectrofotômetro modelo Uv-1800. Os resultados mostraram que a adsorção de vapor d’água com e sem controle de umidade aplicando sodalita pulverizada e em pellets tiveram valores estatisticamente similares. Já a adsorção do íon cobre teve uma boa eficiência quando comparado a outros estudos disponíveis na literatura.