Thermogravimetric study of the decomposition of printed circuit boards from mobile phones

Thermal decomposition of printed circuits boards (PCB) is studied, using thermogravimetric analysis to compare the thermal behavior of PCB of mobile phones before and after the removal of the metallic fraction by acid washing. Several dynamic and dynamic + isothermal runs have been carried out at different heating rates (5, 10 and 20 K min−1), from room temperature to more than 1100 K. Also runs in the presence and in the absence of oxygen were performed (combustion and pyrolysis runs). Moreover, TG–MS experiments were performed (both in inert and oxidizing atmosphere) in order to better understand the thermal decomposition of these wastes and identify some compounds emitted during the controlled heating of these materials. Different reaction models are proposed, one for pyrolysis and one for combustion of the two kinds of wastes studied, which proved to simulate appropriately the experimental results at all the heating rates simultaneously.

Kinetic Analysis and Pollutant Evolution During Thermal Degradation of Printed Circuit Boards Considering the Effect of Metals

Paper submitted to the 7th International Symposium on Feedstock Recycling of Polymeric Materials (7th ISFR 2013), New Delhi, India, 23-26 October 2013.

Pyrolysis study of halogen-containing aromatics reflecting reactions with polypropylene in a posttreatment decontamination process

Halogen-containing aromatics, mainly bromine-containing phenols, are harmful compounds contaminating pyrolysis oil from electronic boards containing halogenated flame retardants. In addition, theirformation increases the potential for evolution of polybrominated dibenzo-p-dioxins (PBDDs) and dibenzofurans (PBDFs) at relatively low temperature (up to 500 °C). As a model compound, 2,4-dibromophenol (DBP) was pyrolyzed at 290-450 °C. While its pyrolysis in a nitrogen flow reactor or in encapsulated ampules yields bromine-containing phenols, phenoxyphenols, PBDDs, and PBDFs, pyrolysis of DBP in a hydrogen-donating medium of polypropylene (PP) at 290-350 °C mainly results in the formation of phenol and HBr, indicating the occurrence of a facile hydrodebromination of DBP. The hydrodebromination efficiency depends on temperature, pressure, and the ratio of the initial components. This thermal behavior of DBP is compared to that of 2,4-dichlorophenol and decabromodiphenyl ether. A treatment of halogen-containing aromatics with PP offers a new perspective on the development of low-environmental-impact disposal processes for electronic scrap. © 2005 American Chemical Society.

TGA/FTIR study of the pyrolysis of diammonium hydrogen phosphate–tobacco mixtures

Diammonium hydrogen phosphate (DAP) is commonly used as a flavor ingredient of commercial cigarettes. In addition, among its other uses, it is employed to expand the tobacco volume, to manufacture reconstituted tobacco sheet, and to denicotinize tobacco. However, the use of DAP as a cigarette ingredient is a controversial issue. Some authors have stated that ammonium compounds added to tobacco increase smoke ammonia and “smoke pH”, resulting in more free nicotine available in the smoke. On the other hand, other researchers have reported that the larger ammonium content of a cigarette blend due to the presence of DAP was not reflected in increased smoke ammonia. In this work, the thermal behavior of DAP, tobacco and DAP-tobacco mixtures has been studied by TGA/FTIR. The chemical processes involved in the different pyrolysis steps of DAP have been suggested. Marked changes in the pyrolytic behavior of both, tobacco and DAP have been detected when analyzing the behavior of the mixtures. A displacement of the decomposition steps mainly related to the glycerol and lignin from tobacco toward lower temperatures has been observed, whereas that associated with cellulose is displaced toward higher temperature. Additionally, no peak corresponding to the phosphorous oxides decomposition has been detected in the curves relating to the DAP-tobacco mixtures. All these features are indicative of the strong interactions between DAP and tobacco. The FTIR spectra show no significant qualitative differences between the qualitative overall composition of the gases evolved from the pyrolysis of tobacco in the absence and in the presence of DAP. Nevertheless, depending on the temperature considered, the addition of DAP contributes to a decrease in the generation of hydrocarbons and an increase in the formation of CO, CO2 and oxygenated compounds in terms of amount generated per mass of pyrolysed tobacco.

Influência de diferentes materiais de cobertura no conforto térmico de instalações para frangos de corte no oeste paulista

Este trabalho apresenta um estudo da influência de diferentes materiais de cobertura no conforto térmico de instalações destinadas à criação de frangos de corte. A pesquisa foi desenvolvida no Câmpus Experimental da UNESP de Dracena - SP. Quatro protótipos em escala real foram construídos, com área de 28 m² cada, cobertos com telha reciclada à base de embalagens longa vida, telha cerâmica, telha cerâmica pintada de branco e telha de fibrocimento. Os dados foram coletados durante o período de inverno de 2007, totalizando 90 dias. Com esses dados, foram calculados os índices de conforto térmico Carga Térmica Radiante (CTR) e a variável ambiental (Ta). Uma análise estatística por inferência e descritiva foi realizada com os valores do índice de conforto térmico e da variável ambiental. Com os resultados obtidos, é possível afirmar que a telha reciclada apresentou índices de conforto térmico semelhantes àqueles encontrados para as telhas cerâmicas. O protótipo coberto com telha de fibrocimento apresentou os maiores índices, e o coberto com telha cerâmica branca, os menores índices de conforto térmico. No entanto para o período de inverno e para os horários avaliados, todas as instalações apresentaram índices de conforto térmico fora da zona de termoneutralidade do frango de corte.

Montmorillonite as a component of polysulfone nanocomposite membranes

Nanocomposite membranes containing polysulfone (PSI) and sodium montmorillonite from Wyoming (MMT) were prepared by a combination of solution dispersion and the immersion step of the wet-phase inversion method. The purpose was to study the MMT addition with contents of 0.5 and 3.0 mass% MMT in the preparation of nanocomposite membranes by means of morphology, thermal, mechanical and hydrophilic properties of nanocomposite membranes and to compare these properties to the pure PSf membrane ones. Small-angle X-ray diffraction patterns revealed the formation of intercalated clay mineral layers in the PSf matrix and TEM images also presented an exfoliated structure. A good dispersion of the clay mineral particles was detected by SEM images. Tensile tests showed that both elongation at break and tensile strength of the nanocomposites were improved in comparison to the pristine PSf. The thermal stability of the nanocomposite membranes, evaluated by onset and final temperatures of degradation, was also enhanced. The hydrophilicity of the nanocomposite membranes, determined by water contact angle measurements, was higher; therefore, the MMT addition was useful to produce more hydrophilic membranes. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Thermal and mechanical characteristics of polyurethane/curaua fiber composites

Polyurethane composites reinforced with curaua fiber at 5, 10 and 20% mass/mass proportions were prepared by using the conventional melt-mixing method. The influence of curaua fibers on the thermal behavior and polymer cohesiveness in polyurethane matrix was evaluated by dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and by differential scanning calorimetry (DSC). This specific interaction between the fibers and the hard segment domain was influenced by the behavior of the storage modulus E` and the loss modulus EaEuro(3) curves. The polyurethane PU80 is much stiffer and resistant than the other composites at low temperatures up to 70A degrees C. All samples were thermoplastic and presented a rubbery plateau over a wide temperature range above the glass transition temperature and a thermoplastic flow around 170A degrees C.

Microencapsulation of propolis extract by complex coacervation

The propolis has potential to be a natural food additive However its application is limited because It is alcohol-soluble and has strong flavour Microencapsulation may be an alternative for reducing these problems The aim of this study was to encapsulate propolis extract by complex coacervation using isolated soy protein and pectin as encapsulant agents The coacervation was studied as a function of pH (5 0 4 5 4 0 and 3 5) and the concentration of encapsulants and core (2 5 and 5 0 g/100 mL) Samples obtained at pH 4 0 in both concentrations were lyophilized and analyzed for hygroscopicity encapsulation efficiency particle size morphology thermal behavior stability of phenolic and flavonoids during storage as well as antioxidant and antimicrobial activities It was possible to encapsulate propolis extract by complex coacervation and to obtain it in the form of powder alcohol-free stable with antioxidant property antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and with the possibility of controlled release in foods (C) 2010 Elsevier Ltd All rights reserved

Thermal analysis of vitamin PP Niacin and niacinamide

Vitamin PP includes two vitamers, niacin and niacinamide which are essential for energy production. Vitamins are sensitive and losses can occur during shelf life and heating processes. Thermal analysis can provide information about thermal behavior of each vitamer relating them with time and/or temperature exposure. The vitamers thermal behavior were studied by TG/DTG and DSC under air and nitrogen atmosphere and the results showed that niacin is more stable than the niacinamide and the decomposition happens by volatilization at 238 A degrees C while niacinamide melts at 129 A degrees C and volatilize at 254 A degrees C when there is the total mass loss in the TG/DTG curves.

Campo térmico e higrométrico da Regional Praia do Canto no município de Vitória (ES)

Nesta pesquisa foi analisado o comportamento térmico e higrométrico em diferentes locais da Regional Praia do Canto no município de Vitória (ES) tanto no período chuvoso quanto no seco por meio da técnica de transecto móvel. A análise confirmou que as mudanças de uso e cobertura da terra associado com as características do relevo influenciam diretamente as variáveis meteorológicas, neste caso a temperatura do ar e umidade relativa do ar. A análise das condições médias de temperatura do ar e umidade relativa do ar permitiu observar dois núcleos aquecidos um ao norte e outro ao sul na área em estudo. Às 15h, tanto no verão como no inverno, a temperatura do ar atingiu o valor máximo e as taxas de umidade relativa, o seu valor mínimo. No verão e inverno, as áreas mais aquecidas ficaram bem definidas, áreas correspondentes aos núcleos aquecidos. As maiores influências do tecido urbano nas variáveis meteorológicas foram verificadas sob atuação da Alta Subtropical do Atlântico Sul. A maritimidade têm um peso importante no comportamento topoclimático urbano, sobre tudo na parte da manhã e da tarde. Na porção centro-leste da área em estudo observou-se até 3ºC a menos nos períodos vespertinos em relação aos pontos localizados na porção norte e sul. Os pontos à centroleste sofrem influência direta dos efeitos da maritimidade e dos arranjos dos prédios que formam sombreamento (Cânions Urbanos), fato que dificulta a formação de núcleos aquecidos durante o dia sobre esta porção. Foram observadas nos dois períodos, tanto no período chuvoso (verão) como também, no período seco (inverno), elevado gradiente térmico, estes localizadas onde há intenso fluxo de veículos, e também nas áreas de construção mais verticalizadas. A intensidade do gradiente térmico é maior sobre a atuação da Alta Subtropical do Atlântico Sul. Às 09 horas, são registrados os maiores gradientes térmicos para os dois períodos analisados. A umidade relativa do ar mantevese elevada durante os dois campos, tanto no verão quanto inverno. Os menores valores de umidade foram registrados em pontos que compõem o núcleo aquecido verificado na parte norte da área em estudo. Em virtude do comportamento das variáveis observadas foram identificadas três unidades Topoclimáticas Urbanas na Regional Praia do Canto.

Caracterização experimental e numérica do desempenho térmico de um edifício "gaioleiro": identificação de oportunidades de melhoria

O sector dos edifícios é responsável por uma percentagem significativa dos consumos de energia primária e de energia eléctrica em Portugal, associada principalmente ao conforto térmico dos seus ocupantes. A União Europeia pretende uma redução de 20%, até 2020, dos consumos de energia e consequentes emissões de CO2 através da melhoria da eficiência energética dos edifícios públicos e residenciais. Em Portugal, o Plano Nacional para a Eficiência Energética (PNAEE) tem por objectivo obter uma poupança anual de energia de pelo menos 1% até ao ano de 2016, tomando como base a média de consumos de energia final, registados entre 2001 e 2005. Neste contexto, os edifícios anteriores a 1990 (primeira versão do RCCTE) podem apresentar um potencial significativo de melhoria da sua eficiência energética com base na sua reabilitação. Os edifícios “Gaioleiros” (1880 – 1930) constituindo uma parte importante do património histórico da cidade de Lisboa, para os quais a informação sobre o seu desempenho térmico é limitada, considerou-se pertinente efectuar um estudo destinado à sua caracterização experimental e numérica, face à especificidade do comportamento térmico das suas paredes caracterizadas pela elevada espessura. No presente trabalho, apresenta-se a metodologia e os resultados experimentais da medição da resistência térmica das paredes e da medição das necessidades térmicas de aquecimento da habitação. Estes resultados experimentais foram utilizados na validação do modelo de simulação térmica da habitação, que posteriormente serviu para avaliar as suas necessidades térmicas de aquecimento (Nic) e de arrefecimento (Nvc), identificar oportunidades de melhoria e avaliar o respectivo potencial de reabilitação. Neste trabalho, como contributos para uma reabilitação sustentável, apresentam-se avaliações de oportunidades de melhoria com base em estratégias de reforço do isolamento térmico. Dos resultados obtidos concluiu-se que melhorando o isolamento térmico das paredes e vãos envidraçados é possível baixar consideravelmente os consumos de energia associados à habitação, cumprindo assim as exigências estabelecidas no RCCTE ao nível dos requisitos de qualidade térmica da envolvente e consumos energéticos para edifícios novos e grandes reabilitações.

Materiais de mudança de fase em revestimentos

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de especialização em Edificações

Soluções de melhoria de desempenho térmico na reabilitação de edifícios

O presente relatório pretende descrever a atividade desenvolvida durante o estágio efetuado na empresa Porto Vivo, SRU - Sociedade de Reabilitação Urbana da Baixa Portuense, SA, à qual se encontra inserida num tema importantíssimo nos dias de hoje: a Reabilitação Urbana. Irá ainda ser dada uma ênfase especial a um caso de estudo relativo ao comportamento térmico de um edifício em reabilitação no Centro Histórico do Porto promovido pela mesma empresa. Este estágio que decorreu desde o dia 3 de Dezembro até 3 de Junho, teve em vista a conclusão do Mestrado em Engenharia Civil, na área das Construções, no Instituto Superior de Engenharia do Porto e foi realizado no âmbito da disciplina de DIPRE. Neste documento, procurar-se-á descrever, com detalhe e objetividade, toda a informação necessária para dar a conhecer o trabalho desenvolvido ao longo do estágio. Procurar-se-á igualmente abordar o tema da Reabilitação Urbana, o funcionamento da própria empresa, Porto Vivo, SRU e ainda expor as principais implicações ao nível das soluções construtivas exigidas pelo estudo do comportamento térmico de edifícios a reabilitar.

Projeto de comportamento térmico, certificação energética e ensaios acústicos

O presente relatório incluído na Unidade Curricular de Dissertação/Projeto/Estágio do Mestrado (DIPRE) em Engenharia Civil do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP) e desenvolvido no âmbito do estágio curricular realizado na empresa Asl & Associados, tem como principais objetivos a minha integração no mercado de trabalho e obtenção de experiência profissional. Neste trabalho, serão abordados temas como as introduções teóricas ao Comportamento Térmico e Acústico de Edifícios de Habitação, estudos de casos práticos como o Projeto de Comportamento Térmico de uma grande intervenção, Certificação Energética de edifícios existentes com base no Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação e Ensaios Acústicos de Edifícios de acordo com o Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios. O projeto realizado consistiu no estudo do comportamento térmico do edifício na Avenida Marechal Gomes da Costa nº802, no Porto. Nesse estudo realizou-se a verificação das soluções construtivas, por vezes foram propostas alterações das mesmas de modo a verificar os requisitos impostos pelo REH e foi realizada a emissão do seu pré-certificado. A maior parte do período em que decorreu o estágio na empresa foi preenchida com a realização de certificados energéticos de frações autónomas e de moradias. Para a recolha da informação necessária à sua elaboração, foram efetuadas várias vistorias aos imóveis referidos. Foram também efetuados durante o estágio, ensaios acústicos a edifícios de habitação e comércio e elaborado o respetivo relatório de ensaio.

Estudo do comportamento térmico de uma caldeira com ante-fornalha alimentada a biomassa florestal

As caldeiras são equipamentos de extrema importância na maioria das indústrias portuguesas. É prática frequente os projectos de caldeiras possuírem apenas cálculos de materiais ou estruturais, nunca abordando as questões térmicas das mesmas. Neste contexto surge o presente trabalho que teve como principal objectivo estudar e modelar o comportamento térmico de uma caldeira alimentada a biomassa florestal. A caldeira em estudo é uma caldeira tubos de fumo com ante-fornalha, alimentada a biomassa e com pressão de funcionamento de 10 bar. A primeira parte do trabalho consistiu no levantamento de toda a informação relativa aos aspectos construtivos da caldeira e as condições de operação da mesma, através da consulta do seu projecto. O estudo do comportamento térmico da caldeira foi dividido em 2 partes: a modelação do comportamento térmico na ante-fornalha seguido da modelação do comportamento térmico do feixe tubular. Na ante fornalha admitiu-se que o calor seria transferido do gás para as paredes da mesma por convecção e por radiação, tendo-se utilizado o Método de Hottel para modelar a transferência de calor por radiação. No feixe tubular a transferência de calor por radiação foi desprezada, tendo-se considerado apenas transferência de calor por condução e convecção entre os gases quentes e a água. Os resultados obtidos mostram que, na ante-fornalha, o peso da potência transferida por radiação (96%) é muito superior à potência transferida por convecção (4%), tendo-se obtido os valores de 384,8 kW e de 16,0 kW para a potência térmica transferida por radiação e por convecção, respectivamente. O valor obtido para a temperatura dos gases na ante-fornalha foi de 1085 K. No feixe tubular a potência térmica transferida por convecção foi de 2559 kW tendo-se obtido o valor de 240ºC para a temperatura de exaustão dos gases pela chaminé. As perdas para o exterior foram estimadas em 1,5 %. O balanço global de energia à caldeira indicou um peso para a potência transferida por convecção de 86,3% e para a potência transferida por radiação de 13,6%. O rendimento da caldeira foi calculado pelo método das perdas tendo-se obtido o valor de 39%.