Análise e demonstração do comportamento do escoamento bifásico gás-sólido

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Reciclagem de resíduo a partir de cinzas de carvão mineral: produção de argamassas

Este trabalho tem como objetivo avaliar a possibilidade de aproveitamento do resíduo obtido a partir da combustão do carvão mineral em caldeiras de leito fluidizado, de uma refinaria de alumina no estado do Pará. Neste contexto, foi avaliada a incorporação de cinzas volantes, como pozolana, em substituição parcial do cimento na produção de argamassas. Para tanto, foram elaborados corpos de prova utilizando-se o cimento do tipo Portland CPII-E-32. As misturas foram definidas na proporção 4:1, ou seja, 4 partes de agregado (sílica) e 1 parte de aglomerante (cimento e cinza), com a inserção de cinza nos teores de 10, 20, 30, 40 e 50 em porcentagem com relação ao cimento, além da argamassa sem adição. Foram definidas duas relações água/aglomerante, 0,4 e 0,8. Após tempo de cura de 7 e 28 dias, foram feitos testes de resistência à compressão para análise de comportamento. Além disso, as argamassas com a relação água/aglomerante 0,8 foram sujeitas a análises complementares de Difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura, absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente, cujos resultados obtidos mostraram-se compatíveis quando comparados com os dados da literatura, demonstrando ser viável a aplicação das cinzas estudadas na indústria da construção civil.

Obtenção e caracterização de carvão ativado de caroço de buriti (Mauritia flexuosa L. f.) para avaliar o processo de adsorção de uma solução de Cu (II)

Produziu-se carvão de caroço de buriti (CCB) a partir do rejeito da produção artesanal do fruto, destinado à extração de óleo, à temperatura de 400ºC. O CCB então foi ativado a temperaturas de 800ºC e 900ºC. Ensaios de adsorção foram executados para se avaliar o desempenho dessas temperaturas de ativação na adsorção de uma solução de cobre (II) de concentração inicial conhecida de 50 mg/L. Após a análise dos resultados, decidiu-se pela ativação do carvão a 900ºC. Caracterizou-se o carvão ativado do caroço de buriti (CACB) a 900ºC de acordo com as propriedades comerciais, tais como: área específica, porosimetria, densidades aparente e real, porosidade de um leito fixo, microscopia eletrônica de varredura, conteúdo de cinzas, pH, umidade, carbono fixo e grupos funcionais de superfície ácida presentes no CACB. Realizaram-se ensaios de equilíbrio de adsorção para se determinar a influência do diâmetro das partículas de CACB (D < 0,595 mm; 0,595 < D < 1,19 mm e D > 1,19 mm); a influência do tempo de contato adsorvente/adsorvato (15, 30, 60, 120, 180, 240 e 300 minutos); a influência do pH (3,00; 4,01; 5,18 e 6,00) e a influência da concentração inicial da solução de cobre (II) (5, 10, 30, 50, 80, 100 e 200 mg/L) para se avaliar a eficiência de remoção. Os resultados mostraram uma maior eficiência de remoção de cobre (II) para o diâmetro D < 0,595 mm; para o tempo de contato de 300 minutos; para o pH de 4,01 e para as concentrações iniciais de cobre (II) de 50 e 80 mg/L. Os modelos matemáticos de Langmuir e Freundlich foram aplicados para os dados de equilíbrio de adsorção. O modelo matemático de Langmuir foi o que melhor se ajustou aos dados de equilíbrio. De acordo com os dados da cinética de equilíbrio, observa-se que a partir do tempo de contato de 15 minutos todas as concentrações de equilíbrio ficaram abaixo do máximo permitido de 1,0 mg/L previsto pela legislação CONAMA nº 357/2005 para lançamento de efluentes em corpos receptores. Os resultados experimentais encontrados são indicativos de que é possível a remoção de cobre (II) de efluentes industriais utilizando CACB ativado fisicamente a 900ºC por um período de 60 minutos.

Simulação computacional da adsorção dos poluentes benzeno, tolueno e p-xileno sobre carvão ativado

Os maiores problemas de contaminação de aquíferos e solos são atribuídos aos hidrocarbonetos monoaromáticos, que são os constituintes mais solúveis e mais móveis da fração de algumas substâncias, como por exemplo, da gasolina. Para a remoção destes contaminantes, a adsorção por carvão ativado é o método mais utilizado, pois o carvão apresenta uma habilidade significativa para adsorver componentes orgânicos de baixo peso molecular, como o benzeno, o tolueno e o p-xileno. Neste trabalho, verificou-se a adsorção dos mesmos sobre carvão ativado via simulação computacional. Como base, utilizou-se o modelo postulado de carvão preparado por Bourke et al. (2007). Várias etapas foram concluídas desde os modelos das estruturas do carvão e dos poluentes até as simulações de dinâmica molecular. Para a análise conformacional da estrutura do carvão, foi utilizado o método semi-empírico PM3 e para o processo de dinâmica, o campo de força AMBER FF99SB. A estrutura passou por um aquecimento, à pressão constante, até alcançar uma temperatura final de 298K (25ºC), sendo suas informações coletadas a cada 50ps. Posteriormente, a estrutura foi submetida a equilíbrio de sistema, à temperatura constante de 298K (25ºC), por 500ps para então suas informações serem analisadas. Por fim, o sistema foi então submetido à dinâmica molecular durante 15 ns. Após análise dos resultados, constatou-se que os grupos éter, lactona e carbonila (cetona) presentes na estrutura de carvão ativado conferem caráter ácido à mesma e devido a isto e à sua consequente carga superficial negativa, a adsorção tornou-se viável uma vez que os poluentes apresentavam carga superficial positiva, o que corrobora o entendimento que já se tem a respeito desse tipo de fenômeno.

Análise de propostas de sequestro mineral de carbono para usinas termoelétricas no Brasil

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Análise faciológica e estratigráfica das formações Taciba (parte superior) e Rio Bonito (membro Triunfo) em poços testemunhados da área de Monte Alegre (PR)

The Triunfo Member, from Rio Bonito Formation, is a potential reservoir for hydrocarbons and water, and contains coal deposits in the northern state of Paraná. On the eastern edge of the Paraná Basin, the Triunfo Member has two depocenters in Santa Catarina and offlap to the North of Paraná; here in two adjacent areas characterized his final lapout. These areas have a number of wells core/logged with the initials MA and NF, Monte Alegre and Figueira North, which were drilled by the Companhia de Pesquisa e Recursos Minerais (CPRM), in order to research for coal in the Rio Bonito Formation. In this study, three wells in the MA area, and they were MA-4, MA-6 and MA-7 was subjected to vertical facies analysis (1D), from the description of wells and processing of data, so that later it was possible to chronocorrelate thereof, together with MA-5 well, through cycles facies (2D). This is a thesis which has never been developed in these wells mentioned above, it was possible to observe the development of part of the Member Taciba (top) and the Member Triunfo as a whole, can be determined three cycles facies to the latter, as well as their depositional environments. Finally, the chronocorrelate showed that there is a tabular architecture between the wells studied, this occurred because of subsidence uniform

Avaliação dos gases de efeito estufa a partir do carvão

This paper addresses the context of emissions of Greenhouse Gases (GHG) from activities related to Coal, called fugitive emissions. The survey of factors, development, analysis, and suggestions for controlling emissions are conducted in order to reduce risks to the environment and people around it. The greenhouse gases absorb radiation, emitted by the Earth’s surface, and hinder their escape into space. This process is essential to terrestrial life. Increasing the concentration of those gases in the atmosphere has led to an increase in the terrestrial temperature. A selection of processes that emit gases and the study and development of calculations for measuring fugitive emissions applied in different sources from coal are performed. The greenhouse gases can be released from the extraction, processing, storage, and transportation of fossil fuels to the end consumer. Coal has 4 main fugitive factors: mining, post-mining, oxidation at low temperature, and uncontrolled combustion. The coal formation process produces methane (CH4) and carbon dioxide (CO2), being the methane, the main greenhouse gas from the coal mining and handling. The types of activities and the weight of each in the issuing process are observed. It is also made comparisons between the countries with the highest emissions rates. Are evaluated what has been done and what is needed to decrease emissions, for example the use of gas as an alternative fuel for energy generation

Avaliação dos processos de redestilação e purificação com carvão ativado nas qualidades sensoriais e físico-químicas da cachaça

A cachaça é uma bebida exclusivamente brasileira que vem conquistando espaço no mercado dentre as bebidas alcoólicas destiladas. Porém, o Brasil é responsável pelo consumo de 99% do total produzido por ano e apenas 1% é exportado. Isso se deve à falta de padronização na produção e de conhecimento por parte dos produtores, que levam a contaminação por compostos indesejáveis produzindo uma bebida de baixa qualidade, tanto físico-química quanto sensorialmente. Os métodos de redestilação e filtração em carvão ativado vêm sendo alternativas para melhoria da qualidade. Amostras de cachaças foram submetidas a esses métodos e avaliadas quanto à composição química e a qualidade sensorial. As análises químicas de acidez volátil, aldeídos, ésteres, metanol, álcoois superiores e carbamato de etila foram realizadas em triplicatas utilizando cromatografia gasosa. Para a análise sensorial, as amostras foram submetidas ao Teste de Aceitação utilizando escala hedônica híbrida de nove pontos e avaliadas pelo Teste de Kruskal-Wallis. Foi aplicado também o Teste de Ordenação para avaliar a preferência entre as amostras e a Intenção de Compra foi avaliada utilizando-se uma escala de cinco pontos, de certamente não compraria a certamente compraria. A redestilação reduziu os níveis de acidez volátil, cobre e carbamato de etila enquanto a filtração diminuiu as concentrações de aldeídos e ésteres. Os processos de redestilação e filtração em carvão ativado não alteraram a aceitação da bebida, mantendo seu perfil sensorial e melhoraram a composição química.

Aplicação do escore MELD em pacientes submetidos a transplante de fígado: análise retrospectiva da sobrevida e dos fatores preditivos a curto e longo prazo

BACKGROUND: The model for end-stage liver disease (MELD) was developed to predict short-term mortality in patients with cirrhosis. There are few reports studying the correlation between MELD and long-term posttransplantation survival. AIM: To assess the value of pretransplant MELD in the prediction of posttransplant survival. METHODS: The adult patients (age >18 years) who underwent liver transplantation were examined in a retrospective longitudinal cohort of patients, through the prospective data base. We excluded acute liver failure, retransplantation and reduced or split-livers. The liver donors were evaluated according to: age, sex, weight, creatinine, bilirubin, sodium, aspartate aminotransferase, personal antecedents, brain death cause, steatosis, expanded criteria donor number and index donor risk. The recipients' data were: sex, age, weight, chronic hepatic disease, Child-Turcotte-Pugh points, pretransplant and initial MELD score, pretransplant creatinine clearance, sodium, cold and warm ischemia times, hospital length of stay, blood requirements, and alanine aminotransferase (ALT >1,000 UI/L = liver dysfunction). The Kaplan-Meier method with the log-rank test was used for the univariable analyses of posttransplant patient survival. For the multivariable analyses the Cox proportional hazard regression method with the stepwise procedure was used with stratifying sodium and MELD as variables. ROC curve was used to define area under the curve for MELD and Child-Turcotte-Pugh. RESULTS: A total of 232 patients with 10 years follow up were available. The MELD cutoff was 20 and Child-Turcotte-Pugh cutoff was 11.5. For MELD score > 20, the risk factors for death were: red cell requirements, liver dysfunction and donor's sodium. For the patients with hyponatremia the risk factors were: negative delta-MELD score, red cell requirements, liver dysfunction and donor's sodium. The regression univariated analyses came up with the following risk factors for death: score MELD > 25, blood requirements, recipient creatinine clearance pretransplant and age donor >50. After stepwise analyses, only red cell requirement was predictive. Patients with MELD score < 25 had a 68.86%, 50,44% and 41,50% chance for 1, 5 and 10-year survival and > 25 were 39.13%, 29.81% and 22.36% respectively. Patients without hyponatremia were 65.16%, 50.28% and 41,98% and with hyponatremia 44.44%, 34.28% and 28.57% respectively. Patients with IDR > 1.7 showed 53.7%, 27.71% and 13.85% and index donor risk <1.7 was 63.62%, 51.4% and 44.08%, respectively. Age donor > 50 years showed 38.4%, 26.21% and 13.1% and age donor <50 years showed 65.58%, 26.21% and 13.1%. Association with delta-MELD score did not show any significant difference. Expanded criteria donors were associated with primary non-function and severe liver dysfunction. Predictive factors for death were blood requirements, hyponatremia, liver dysfunction and donor's sodium. CONCLUSION: In conclusion MELD over 25, recipient's hyponatremia, blood requirements, donor's sodium were associated with poor survival.

Conseqüências da análise incorreta de experimentos blocados

Errors are always present in experimental measurements so, it is important to identify them and understand how they affect the results of experiments. Statistics suggest that the execution of experiments should follow random order, but unfortunately the complete randomization of experiments is not always viable for practical reasons. One possible simplification is blocked experiments within which the levels of certain factors are maintained fixed while the levels of others are randomized. However this has a cost. Although the experimental part is simplified, the statistical analysis becomes more complex.

O estado da arte da cromatografia associada à espectrometria de massas acoplada à espectrometria de massas na análise de compostos tóxicos em alimentos

Chromatography combined with several different detection systems is one of the more used and better performing analytical tools. Chromatography with tandem mass spectrometric detection gives highly selective and sensitive analyses and permits obtaining structural information about the analites and about their molar masses. Due to these characteristics, this analytical technique is very efficient when used to detect substances at trace levels in complex matrices. In this paper we review instrumental and technical aspects of chromatography-tandem mass spectrometry and the state of the art of the technique as it is applied to analysis of toxic substances in food.

Validação e estimativa da incerteza de método para análise de licopeno e β-caroteno em polpa de tomate por cromatografia líquida de alta eficiência

A method to quantify lycopene and β-carotene in freeze dried tomato pulp by high performance liquid chromatography (HLPC) was validated according to the criteria of selectivity, sensitivity, precision and accuracy, and uncertainty estimation of measurement was determined with data obtained in the validation. The validated method presented is selective in terms of analysis, and it had a good precision and accuracy. Detection limit for lycopene and β-carotene was 4.2 and 0.23 mg 100 g-1, respectively. The estimation of expanded uncertainty (K = 2) for lycopene was 104 ± 21 mg 100 g-1 and for β-carotene was 6.4 ± 1.5 mg 100 g-1.

Experimento didático de quimiometria para análise exploratória de óleos vegetais comestíveis por espectroscopia no infravermelho médio e análise de componentes principais: um tutorial, parte I

This manuscript aims to show the basic concepts and practical application of Principal Component Analysis (PCA) as a tutorial, using Matlab or Octave computing environment for beginners, undergraduate and graduate students. As a practical example it is shown the exploratory analysis of edible vegetable oils by mid infrared spectroscopy.

Análise do investimento em climatização para bovinos de leite em sistema de alojamento free-stall

The difficulty in adapting European dairy cows breeds in Brazil affect considerably the milk production sector. Brazilian climatic conditions are not totally favorable and the development of new tecnologies is needed for the animals express their genetic potential, as well as their best feed conversion. An economical analysis of the applied investment in the free-stall climatization equipment in dairy housing, for estimating studies related to profit, possibility of return investment as well as time for this return is necessary. The objective of this research was to evaluate the influence of climatization investment in the milk production process and analyze the economical aspect of this investment. There were used 470 high productive dairy cows with genetic and morphologic homogeneous characteristics, and analyzed in two similar periods. Investment calculations were done using Excell®. The results were satisfactory and the invested capital was proved to return to the producer in a short term, 57 days.

Modelo de programação quadrática para análise da movimentação logística e comercialização da soja brasileira

The purpose of this work was to analyze the logistical distribution of Brazilian soybean by applying a quadratic programming to a spatial equilibrium model. The soybean transportation system is an important part of the soybean complex in Brazil, since the major part of the costs of this commodity derives from the transportation costs. Therefore, the optimization of this part of the process is essential to a better competitiveness of the Brazilian soybean in the international market. The Brazilian soybean complex have been increasing its agricultural share in the total of the exportation value in the last ten years, but due to other countries' investments the Brazilian exportations cannot be only focused on increasing its production but it still have to be more efficient. This way, a model was reached which can project new frames by switching the transportation costs and conduce the policy makers to new investments in the sector.