Síntese de acetato de decilo por catálise enzimática em meio supercrítico

Este trabalho teve como objectivo o estudo, em reactor fechado, da produção de ésteres de cadeia longa por catálise enzimática em meio supercrítico com vista ao desenvolvimento de um processo sustentável, tecnologicamente eficiente e limpo e que constitua uma alternativa aos processos químicos tradicionais. Como composto modelo a produzir foi seleccionado o acetato de decilo, um éster com aplicação na indústria de fragrâncias. A reacção estudada foi a transesterificação do acetato de vinilo com o decanol, obtendo-se como principal produto o acetato de decilo. O catalisador escolhido foi a lipase B de Candida antarctica (CALB), imobilizada na resina macroporosa Lewatit B (Novozym 435®). A síntese de acetato de decilo foi estudada numa instalação experimental de alta pressão, equipada com um reactor fechado de volume variável, a operar isotermicamente a 35 ºC e a 100 bar, usando-se como solvente CO2 em condições supercríticas. Fez-se a determinação do conteúdo enzimático por tamanho de partícula de catalisador, tendo-se verificado que as partículas mais pequenas têm uma quantidade específica de enzima mais elevada, havendo uma relação inversamente proporcional entre o conteúdo enzimático e o tamanho de partícula. Verificou-se também que a enzima deve estar localizada numa camada exterior da partícula, seguindo um modelo do tipo “casca de ovo”, sendo a espessura dessa camada de 60 μm (assumindo distribuição uniforme) e independente do tamanho de partícula. Analisaram-se as resistências à transferência de massa, tanto externas como internas. Para as primeiras, fez-se apenas variar a agitação dentro do reactor, mantendo todas as outras condições de operação constantes (temperatura, pressão, quantidade de enzima, tamanho de partícula, concentração de substratos na alimentação). Verificou-se que a partir de 950 r.p.m. as resistências externas à transferência de massa são eliminadas. Relativamente às resistências internas, realizaram-se várias reacções com diferentes tamanhos de partícula, mas com a mesma quantidade de enzima, a mesma concentração dos dois substratos na alimentação, a mesma agitação, temperatura e pressão. Os resultados obtidos mostram que não há influência significativa do tamanho das partículas de catalisador sobre a velocidade inicial de reacção, pelo que as resistências internas à transferência de massa se podem considerar desprezáveis. Estudou-se também o efeito da variação da concentração dos substratos na alimentação sobre as velocidades iniciais de reacção. Observou-se que a partir de uma determinada concentração de decanol em excesso relativamente ao acetato de vinilo, a reacção é inibida pelo álcool. Pelo contrário, a reacção é favorecida quando a alimentação tem excesso de acetato de vinilo, havendo um aumento significativo da sua velocidade inicial. Estes resultados são consistentes com um mecanismo do tipo Ping-pong bi-bi com inibição competitiva por parte do álcool, comum na descrição de reacções enzimáticas de esterificação/transesterificação. Por último, fez-se uma comparação dos resultados obtidos em meio supercrítico (CO2) e em meio orgânico (hexano). Observou-se que as reacções em hexano apresentam uma velocidade inicial significativamente superior.

Biocombustível a partir de celulose – hidrogenação de isómeros da hidroximetilpiranona

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Recuperação de nanopartículas metálicas por ultrafiltração

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Membrane design and characterisation by incorporation of ionic liquids

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Química, especialidade de Operações Unitárias e Fenómenos de Transferência, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Análise do comportamento alimentar de uma população escolar do concelho de Sintra

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia Alimentar/Qualidade pela Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa

Employment of the side product of biodiesel production in the formation of surfactant like molecules

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Modelação fenomenológica de um motor Diesel marítimo para avaliar efeitos da mudança de combustível

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Análise termodinâmica de uma central de biomassa lenhosa

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Introducing Mobile Money in Rural Mozambique: Evidence from a Field Experiment*

The limitations of access to finance in Africa, together with the recent boom in cell phone use in that continent, created high expectations regarding the introduction of mobile money in many African countries. The success story of M-PESA in Kenya raised the bar further. We designed and conducted a field experiment to assess the impact of randomized mobile money dissemination in rural Mozambique. For this purpose we benefit from the fact that mobile money was only recently launched in the country, allowing for the identification of a pure control group. This paper reports on the first results of this ongoing project after the first wave of dissemination efforts in rural locations, which included the recruitment and training of mobile money agents, community meetings and theaters, as well as individual rural campaigning. Administrative and behavioral data both show clear adherence to the services in the treatment group. Financial literacy and trust outcomes are also positively affected by the treatment. We present behavioral evidence that the marginal willingness to remit was increased by the availability of mobile money. Finally, we observe a tendency for mobile money to substitute traditional alternatives for both savings and remittances.

Experimental Gravimetric Adsorption Equilibrium of n-Alkanes and Alkenes, Carbon Dioxide and Nitrogen in MIL-53(Al) and Zeolite 5A

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Experimental high-throughput adsorption unit for multi-evaluation of adsorbents for gas capture, storage and separation applications

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Development of a "green process" for the isolation of natural functional extracts with anti-cancer activity - Application of high-pressure technology

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Upgrade of an experimental volumetric unit for gas adsorption equilibrium studies

In this work, a volumetric unit previously assembled by the research group was upgraded. This unit revamping was necessary due to the malfunction of the solenoid valves employed in the original experimental setup, which were not sealing the gas properly leading to erroneous adsorption equilibrium measurements. Therefore, the solenoid valves were substituted by manual ball valves. After the volumetric unit improvement its operation was validated. For this purpose, the adsorption equilibrium of carbon dioxide (CO2) at 323K and 0 - 20 bar was measured on two different activated carbon samples, in the of extrudates (ANG6) and of a honeycomb monolith (ACHM). The adsorption equilibrium results were compared with data previously measured by the research group, using a high-pressure microbalance from Rubotherm GmbH (Germany) – gravimetric. The results obtained using both apparatuses are coincident thus validating the good operation of the volumetric unit upgraded in this work. Furthermore, the adsorption equilibrium of CO2 at 303K and 0 - 10 bar on Metal-Organic Frameworks (MOFs) Cu-BTC and Fe-BTC was also studied. The CO2 adsorption equilibrium results for both MOFs were compared with the literature results showing good agreement, which confirms the good quality of the experimental results obtained in the new volumetric unit. Cu-BTC sample showed significantly higher CO2 adsorption capacity when compared with the Fe-BTC sample. The revamping of the volumetric unit included a new valve configuration in order to allow testing an alternative method for the measurement of adsorption equilibrium. This new method was employed to measure the adsorption equilibrium of CO2 on ANG6 and ACHM at 303, 323 and 353K within 0-10 bar. The good quality of the obtained experimental data was testified by comparison with data previously obtained by the research group in a gravimetric apparatus.

Molecular simulation of gas adsorption equilibria in nanoporous materials

This work is divided into two distinct parts. The first part consists of the study of the metal organic framework UiO-66Zr, where the aim was to determine the force field that best describes the adsorption equilibrium properties of two different gases, methane and carbon dioxide. The other part of the work focuses on the study of the single wall carbon nanotube topology for ethane adsorption; the aim was to simplify as much as possible the solid-fluid force field model to increase the computational efficiency of the Monte Carlo simulations. The choice of both adsorbents relies on their potential use in adsorption processes, such as the capture and storage of carbon dioxide, natural gas storage, separation of components of biogas, and olefin/paraffin separations. The adsorption studies on the two porous materials were performed by molecular simulation using the grand canonical Monte Carlo (μ,V,T) method, over the temperature range of 298-343 K and pressure range 0.06-70 bar. The calibration curves of pressure and density as a function of chemical potential and temperature for the three adsorbates under study, were obtained Monte Carlo simulation in the canonical ensemble (N,V,T); polynomial fit and interpolation of the obtained data allowed to determine the pressure and gas density at any chemical potential. The adsorption equilibria of methane and carbon dioxide in UiO-66Zr were simulated and compared with the experimental data obtained by Jasmina H. Cavka et al. The results show that the best force field for both gases is a chargeless united-atom force field based on the TraPPE model. Using this validated force field it was possible to estimate the isosteric heats of adsorption and the Henry constants. In the Grand-Canonical Monte Carlo simulations of carbon nanotubes, we conclude that the fastest type of run is obtained with a force field that approximates the nanotube as a smooth cylinder; this approximation gives execution times that are 1.6 times faster than the typical atomistic runs.

Aplicação de métodos estatísticos para o controlo e melhoria do processo: produção de rolhas técnicas de cortiça

A aposta na Qualidade e no Controlo de Processos, constitui actualmente, um requisito fundamental para as empresas se manterem competitivas. A Amorim e Irmãos, empresa onde o presente estudo é realizado, é líder de mercado no sector da cortiça, e aposta na melhoria contínua dos seus processos e produtos. Em linha com essa estratégia, a presente dissertação tem como objectivo melhorar o processo de produção de um dos produtos da Amorim e Irmãos, as rolhas de cortiça Twin-Top produzidas na unidade industrial Equipar, em Coruche. O processo em estudo, denominado de Rosa, é caracterizado por ter uma elevada variabilidade pois é muito sensível às condições da temperatura ambiente e à heterogeneidade da matéria prima. Os objectivos do processo passam precisamente por reduzir a heterogeneidade presente nas características da cortiça, ao definir valores alvo para a humidade, Massa volúmica corrigida a 8% de humidade e quantidade de um composto presente na cortiça, o TCA. Este composto afecta negativamente as características da rolha, portanto um dos objectivos deste trabalho é diminuir a quantidade de TCA presente no granulado. Por forma a solucionar o problema, de reduzir a variabilidade do Rosa aproximando-o dos valores alvo para as características a controlar aplicaram-se métodos estatísticos como o Desenho de Experiências e as Cartas de Controlo. O Rosa caracteriza-se por ter várias etapas, percorridas pelo granulado de forma sequencial. Tendo em conta que apenas na primeira etapa é que ocorrem alterações na quantidade de TCA presente no granulado decidiu-se que seria adequado realizar dois Desenhos de Experiências. O primeiro a ser aplicado na fase inicial do processo para maximizar a extracção de TCA e o segundo a ser aplicado nas restantes fases para controlar as outras características em cima referidas. Por fim realizou-se um estudo para aplicação de Cartas de Controlo no processo. Por via do primeiro DOE foram implementadas alterações no processo (aumento da pressão de vapor para 2,3 bar e da velocidade dos sem-fins para 10 Hz, na máquina RH), que permitiram reduzir com sucesso a quantidade média de TCA (2,4,6 tricloroanisol) presente no granulado. Este feito teve bastante relevância para a empresa, uma vez que a extracção deste composto constitui um dos seus objectivos estratégicos e é também uma das metas mais importantes a nível da qualidade do produto.(...)