Implementação de um projeto de melhorias em um processo de reação química em batelada utilizando o método DMAIC

Esta dissertação apresenta a implementação das etapas do método DMAIC (Definir, Medir, Analisar, Melhorar e Controlar) no desenvolvimento de um projeto Seis Sigma em uma indústria petroquímica. O objetivo do projeto Seis Sigma foi reduzir a variabilidade de uma característica de qualidade crítica para o cliente e diminuir a dispersão dos tempos de reação entre as bateladas na produção de elastômeros. Neste trabalho são apresentadas as principais técnicas e ferramentas estatísticas utilizadas nas cinco etapas do método DMAIC, tais como brainstorming, mapeamento de processo, diagrama de causa e efeito, matriz da causa e efeito, gráfico de Pareto, FMEA e análise de regressão linear múltipla. A pesquisa desenvolvida de forma participativa, através da interação entre o pesquisador e os especialistas do processo, evidenciou a importância do conhecimento técnico do processo e um bom planejamento para a aquisição dos dados, como pontos importantes para a realização de um projeto de melhoria bem sucedido. O estudo apontou ainda, deficiências no sistema de controle de temperatura do reator, no sistema de medição para a característica de qualidade viscosidade Mooney e no sistema de dosagem dos insumos.

Estudo da difusão de Ag e Al em [alfa]-Ti utilizando as técnicas de espectrometria de retroespalhamento Rutherford e reação nuclear

O objetivo da presente dissertação é o estudo da difusão de Ag e Al em uma matriz de α-Ti. Sua motivação principal se origina do fato de haver na literatura resultados contraditórios sobre o comportamento difusional desses elementos. Além disso, este estudo é necessário para dar continuidade à investigação sistemática da difusão de impurezas substitucionais em α-Ti, que vem sendo realizada pelo grupo de implantação iônica, a fim de estabelecer uma relação entre tamanho, valência e solubilidade dos elementos e seus coeficientes de difusão. A dependência do coeficiente de difusão com a temperatura para ambos elementos foi estudada nos intervalos de temperatura de 823 a 1073 K para a Ag e 948 a 1073 K para o Al. No caso da Ag foi usada a técnica de RBS para determinar os perfis de concentração, a qual tem uma alta resolução em profundidade (tipicamente 10nm), o que permite a determinação das baixas difusividades esperadas no presente experimento ( D ≤ 10-7 m2/s). No caso do Al foi usada a técnica de NRA, que preenche os mesmos requisitos citados anteriormente, com uma resolução em profundidade de aproximadamente 10 Å. As medidas realizadas mostraram que, para ambos os casos, os coeficientes de difusão seguem uma representação linear de Arrhenius. Foram encontrados os seguintes parâmetros característicos de difusão: Do = (1 ± 0,75) x10-4 m2s-1 e Q = 279 ± 6 kJ/mol para a Ag e Do = (1,4 ± 1,2) x10-2 m2s-1 e Q = 326 ± 10 kJ/mol para o Al, os quais são típicos de um comportamento substitucional normal. A comparação desse trabalho com trabalhos prévios não mostra evidência de relacionamento entre tamanho, valência e solubilidade dos elementos e seus coeficientes de difusão.

Modelagem e simulação da câmara de reação de uma caldeira a carvão pulverizado

O presente trabalho é parte integrante de um projeto multidisciplinar cujo objetivo é construir uma ferramenta computacional capaz de simular a operação de uma Usina Termoelétrica tratando, especificamente, da câmara de reação (local da caldeira onde se desenvolve a queima do combustível). Foi desenvolvido um modelo matemático dinâmico, pseudo-homogêneo, unidimensional e, com propriedades físicas variáveis, com o objetivo de descrever a conversão do calor gerado pela combust em energia térmica, que está baseado em balanços de massa e energia. Este modelo foi implementado no simulador gPROMS e seus parâmetros foram estimados utilizando o módulo gEST deste software (método da máxima verossimilhança), com base em dados de operação da Usina e dados cinéticos de literatura. Para a simulação dinâmica da câmara de reação foi utilizado um método de integração implícita de passos múltiplos com ordem e passo variáveis. A câmara de combustão foi dividida em três zonas, sendo realizados, em cada zona, os balanços de massa e energia, adotando-se a hipótese de mistura perfeita. O modelo desenvolvido prevê o perfil de temperatura ao longo da câmara, as correntes de saída e a composição dos gases de combustão em cada zona; incluindo uma previsão aproximada da concentração dos poluentes formados, principalmente monóxido de nitrogênio e dióxido de enxofre. Os resultados apresentados mostraram que o modelo prediz satisfatoriamente a composição do gás de combustão na saída da câmara de reação e que a divisão da câmara em diferentes zonas de combustão é apropriada para avaliar a geração e o aproveitamento energético na caldeira.

Análise morfométrica da reação intimal secundária ao implante de stent em artérias ilíacas submetidas à angioplastia : estudo experimental em suínos

OBJETIVO: analisar, por meio da morfometria digital, o espessamento intimal presente na artéria ilíaca de suínos, submetidos à angioplastia isoladamente e à angioplastia seguida do implante de stent. MATERIAIS E MÉTODOS: em dez suínos sadios, foi realizada a angioplastia de ambas as artérias ilíacas comuns (AIC) seguida do implante de um “Z” stent autoexpansível na AIC esquerda. Após quatro semanas, os animais foram sacrificados para a retirada de amostras de tecido arterial e preparo das lâminas histológicas de três grupos de peças de cada suíno divididas do seguinte modo: grupo 1, envolvendo o segmento arterial proximal do stent; grupo 2, envolvendo o segmento distal do stent; grupo 3, área da angioplastia da AIC direita. As imagens das lâminas foram digitalizadas e analisadas por programa de morfometria com cálculo da área luminal, área da camada íntima e área da camada média dos cortes histológicos. A análise estatística foi realizada através de média e desvio padrão das áreas em cada grupo, utilizando ANOVA, com teste Post-Hoc de Tukey e LSD. O valor de p≤0,05 foi considerado significativo. RESULTADOS: na análise das médias das áreas obtidas, foi encontrada uma diferença estatisticamente significativa quanto à camada íntima dos grupos 1 (5,41 mm²) e 2 (5,25 mm²), quando comparados ao grupo 3 (0,65 mm²), em relação à camada média dos grupos 1 (3,51 mm²) e 2 (3,70 mm²), quando comparados ao grupo 3 (5,59 mm²) e não se observou diferença significativa nas médias das áreas luminais dos três grupos (grupo 1: 6,63 mm²; grupo 2: 5,25 mm²; grupo 3: 5,78 mm²). CONCLUSÃO: a angioplastia da AIC do suíno, seguida do implante do stent, gerou um espessamento intimal maior do que aquele produzido apenas pela angioplastia; porém, a área da camada média apresentou-se diminuída nos grupos “angioplastia + stent”; a luz arterial não apresentou diferença entre estes grupos.

Estudos teóricos da reação de alquilação desracemizante em enaminas quirais

Utilizando métodos ab initio no nível RHF/6-311G**, combinado com conceitos do Princípio de Curtin-Hammett e da lei de distribuição de Maxwell-Boltzmann, este trabalho teve como objetivo elucidar os mecanismos implicados na reação de Michael assimétrica via o equilíbrio tautomérico imina/enamina quirais, também conhecida como alquilação desracemizante. Estão descritos novas abordagens e metodologias para uma extensiva Análise Conformacional e Análise dos Estados de Transição para moléculas com razoável número de átomos, envolvendo um alto número de graus de liberdade. Essas novas abordagens e metodologias envolvendo o Estado de Transição, proporcionaram gerar resultados com desvio de apenas 10,1% para o valor do excesso diastereoisomérico dos produtos Re/Si envolvendo a enamina (R,R) 5; consideramos ainda neste caso, contribuições de entropia e entalpia (ZPE) para a energia livre absoluta de ativação. Tais resultados obtidos evidenciaram a importância da consideração de um maior número de confôrmeros na obtenção de geometrias no estado de transição, para a correta descrição dos processos cinéticos envolvidos nas reações químicas.

Um modelo de mudança Markoviana para a função de reação do banco central brasileiro

O objetivo desta dissertação é analisar a política de juros do Banco Central durante o período entre os anos de 1995 a 2002, procurando verificar se houve mudança nesta política, isto é se houve mudanças de regimes na condução da política monetária, principalmente com a mudança do regime cambial. Para tanto o modelo estimado mais adequado para a análise foi um switching regression model que determina endogenamente se há mudança de regimes.

Estudo sobre a reação de preço dos medicamentos líderes de mercado à introdução de concorrentes genéricos e similares

O objetivo desse trabalho é avaliar o comportamento da variável preço para os medicamentos líderes de mercado no Brasil após a entrada de concorrentes similares e posteriormente a instituição dos medicamentos genéricos no Brasil. Segundo estudos realizados no mercado norte-americano, os medicamentos originais reagiriam à entrada de concorrentes genéricos de forma positiva no que se refere à variação de seu preço de comercialização. Dessa forma, os medicamentos originais se concentrariam nos segmentos de mercado mais inelásticos e com menor sensibilidade a possíveis alterações no seu preço de venda. Tal comportamento contradiz a intuição econômica comum de que a entrada de novos concorrentes em um mercado levaria a redução de preços por parte da empresa dominante. Os resultados desse trabalho, sobre o mercado farmacêutico brasileiro, indicam que as marcas líderes respondem positivamente em relação a aumento de seus preços quando da perda de participação de mercado para marcas seguidoras como genéricos e similares. Por outro lado, quando da presença de um aumento de competição entre as marcas seguidoras, se verifica uma diminuição de preços dessas marcas e um aumento da dispersão relativa dos preços das marcas seguidoras em relação à marca líder.

Reação da taxa de câmbio à surpresas na taxa de inflação : uma análise intradiária no Brasil

Este trabalho procura verificar empiricamente se, no caso brasileiro, o sinal da covariância entre surpresas de inflação e variações da taxa nominal de câmbio podem indicar de que forma a política monetária é conduzida. Trabalhos anteriores que consideraram economias desenvolvidas constataram empiricamente que más notícias para a inflação (ou seja, inflação divulgada maior que a inflação esperada) podem ser boas notícias para o câmbio (ou seja, apreciação cambial ante a notícia) se o banco central adota um regime de metas de inflação e o implementa com uma regra de Taylor. A partir de séries intradiárias do primeiro dólar futuro BM&F e a diferença entre os dados divulgados e esperados para o IPCA e o IPCA15, analisam-se as variações nominais de câmbio em uma janela de 10 minutos ao redor das divulgações de índices de inflação. O período considerado vai de agosto de 1999 até outubro de 2007. Não se encontra evidência estatística significativa de que variações nominais de câmbio reajam à surpresas inflacionárias em uma base intradiária no caso brasileiro e que, quando há evidencia, ela é fraca e tem o sentido “tradicional”, ou seja, más notícias para a inflação são más notícias para o câmbio. Diversos trabalhos afirmam que o Banco Central do Brasil implementa uma Regra de Tayor agressiva na condução da política monetária. Ponderam-se então alguns fatores específicos de uma economia emergente, como ambiente macroeconômico sujeito a maior volatilidade e curto histórico de credibilidade da autoridade monetária.

Investigação de concretos afetados pela reação álcali-agregado e caracterização avançada do gel exsudado

A crescente preocupação com a qualidade e durabilidade das estruturas de concreto tem gerado grandes avanços na tecnologia do concreto, porém existem muitas questões ligadas aos processos de deterioração ainda a serem esclarecidas. Entre os vários processos que afetam a durabilidade do concreto, encontra-se a reação álcali-agregado (RAA), um fenômeno bastante complexo, mas que foi descoberto há muitos anos, porém responsável por ter afetado mais de 140 barragens no mundo. Ainda não se dispõe de uma maneira totalmente eficiente e econômica de combater a reação, uma vez instalada no concreto. A presente pesquisa aborda, do ponto de vista científico e tecnológico, o tema RAA. A investigação se deu em três etapas. Na primeira, o objetivo principal foi estudar aproximadamente cem testemunhos de concreto, provenientes de uma estrutura de usina hidrelétrica já afetada pela RAA, e verificar o reflexo desta patologia nas suas propriedades como a resistência à compressão, à tração, módulo de elasticidade, velocidade de pulsos ultra-sônicos e permeabilidade. Em conjunto, foram realizados ensaios para avaliar expansões residuais e investigações microscópicas com o objetivo de verificar os agentes causadores da reação. Na segunda etapa, o agregado quartzito, proveniente da região da usina hidrelétrica avaliada, foi estudado, desde análises microscópicas, ensaios de expansão em argamassas e concretos até a determinação das propriedades de concretos confeccionados em laboratório. As propriedades avaliadas foram as mesmas dos testemunhos. Nas duas primeiras etapas realizadas, o papel do lítio também foi abordado com o objetivo de verificar a sua eficiência no combate a RAA Por fim, na terceira etapa, foi realizado um amplo estudo do gel exsudado coletado na superfície do concreto da estrutura deteriorada pela RAA. O estudo envolveu desde a sua simples caracterização através da determinação de suas propriedades até uma caracterização avançada fazendo-se o emprego de técnicas como a difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, análise térmica, espectroscopia no infravermelho e espectroscopia de ressonância nuclear magnética. Nesta etapa, o lítio também foi abordado com o objetivo de se verificar o seu efeito no gel exsudado. Os resultados com os testemunhos de concreto indicam que houve reflexos negativos em algumas propriedades devido a RAA, destacando o módulo de elasticidade. Verificou-se ainda a existência de expansões residuais nos testemunhos de concreto extraídos quando expostos a determinadas condições ambientais. Nos ensaios de expansão com os testemunhos, o lítio se mostrou capaz de reduzir em parte as expansões residuais nos testemunhos de concreto estudados. Adicionalmente, o agregado quartzito provou ser bastante reativo, chegando a expansões de 0,24% nas argamassas pelo método acelerado e 0,09% nos prismas de concreto, nas idades de 16 e 365 dias, respectivamente. Entre as propriedades estudadas nos concretos moldados, e atacados em laboratório, verificou-se também que o módulo de elasticidade foi a propriedade mais afetada no tempo. Ainda o lítio nesta etapa também mostrou algum efeito positivo nas expansões. No estudo do gel exsudado, foi possível caracterizá-lo como um silicato de potássio hidratado com grande potencialidade para expandir. A partir principalmente da ressonância nuclear magnética, verificou-se que o potássio faz parte da estrutura do gel enquanto que o sódio se apresenta combinado na forma de trona, um produto cristalizado que se encontra segregado na rede do silicato de potássio amorfo. O lítio em contato com o gel se mostrou capaz de afetar a sua estrutura através das alterações observadas por ressonância nas ligações do silício.

Reação de mercado associada à disponibilidade de informação

O racional teórico das finanças comportamentais se sustenta em dois grandes pilares: limites de arbitragem e irracionalidade dos investidores. Dentre os desvios de racionalidade conhecidos, um foi de particular interesse para este estudo: o viés da disponibilidade. Este viés acontece nas situações em que as pessoas estimam a frequência de uma classe ou a probabilidade de um evento pela facilidade com que instâncias ou ocorrências podem ser lembradas. O advento da internet permitiu a verificação do viés de disponibilidade em larga escala por meio da análise dos dados de buscas realizadas. I.e., se uma determinada ação é mais procurada que outras, podemos inferir que ela está mais disponível na memória coletiva dos investidores. Por outro lado, a literatura das finanças comportamentais tem um braço mais pragmático, que estuda estratégias capazes de fornecer retornos anormais, acima do esperado pela hipótese do mercado eficiente. Para os fins deste estudo, destaca-se o efeito momento, no qual o grupo de ações de melhor resultado nos últimos J meses tende a fornecer melhores resultados pelos próximos K meses. O propósito deste estudo foi verificar a possibilidade de se obter retornos acima dos identificados pelo efeito momento segmentando-se as carteiras de maior e menor viés de disponibilidade. Os resultados obtidos foram positivos e estatisticamente significativos na amostra selecionada. A estratégia cruzada entre efeito momento e disponibilidade produziu, para J=6 e K=6, retornos médios mensais de 2,82% com estatística t de 3,14. Já a estratégia só de efeito momento, para o mesmo período de formação e prazo de manutenção, gerou retornos médios mensais de apenas 1,40% com estatística t de 1,22.

Bases de confiança de relacionamento entre agentes: um estudo sobre seu efeito na reação cognitiva e comportamental dos agentes

Apesar da confiança entre os agentes ser fundamental para a estabilização do relacionamento, são frequentes os eventos de incerteza sobre o comportamento do outro, que podem gerar percepções de violação de confiança entre os agentes. Dada essa constatação, o entendimento de variáveis que podem influenciar os efeitos advindos de uma percepção de violação de confiança ganha relevância cada vez maior nos estudos de confiança. Dos vários elementos estudados na literatura para mediar os efeitos de uma percepção de violação de confiança, o objetivo do estudo foi investigar o efeito que o tipo de relacionamento prévio entre os agentes pode exercer na reação cognitiva e comportamental dos agentes, em situações em que há incerteza sobre o comportamento cooperativo do parceiro. Especificamente, o objetivo do trabalho foi comparar o efeito que diferentes tipos de relacionamento prévio entre os agentes – baseado em confiança calculativa ou relacional – exerce em duas dimensões de reação a um evento negativo na relação. Na dimensão cognitiva, comparou-se os efeitos que diferentes tipos de relacionamento prévio entre os agentes exercem no nível de confiabilidade atribuído à contraparte, após um evento negativo entre eles. Na dimensão comportamental, comparou-se os efeitos que diferentes tipos de relacionamento prévio exercem na posição de risco assumida pelos agentes, após o evento indesejado. Para isto, realizou-se um experimento para testar em ambiente laboratorial a reação dos agentes a um resultado negativo na interação, a partir da criação de dois contextos diferentes de relacionamento entre eles. Os resultados do experimento mostraram que, comparados com relacionamentos de base calculativa, aqueles de base relacional são mais resistentes a distúrbios externos, visto que eles geram atribuição causal mais positiva e maior nível de confiabilidade percebida sobre o outro após um evento negativo entre os agentes. Além disto, esta percepção de confiabilidade influencia positivamente as posições de risco assumidas pelos agentes após o evento negativo, de forma que riscos maiores são assumidos em relacionamentos de base de confiança relacional. Por fim, os resultados também reforçam que quanto maior a posição de risco assumida por um agente, maior é o nível de cooperação do seu parceiro.

Locus de controle e reação a frustração

Este estudo visa analisar a interrelação teórica e epistemológica entre a teoria da aprendizagem social, mais precisamente em termos de seu constructo "locus de controle" de Rotter e a teoria da frustração, tal como desenvolvida por S. Rosenzweig. Através de um reestudo das ·teorias da frustração e proposto um modelo, capaz de avaliar a influência da percepção social determinada pela direção do "locus de controle" na reação à frustração. São examinadas três possíveis explicações teóricas para determinação das diferenças na percepção do controle a primeira em função da teoria da aprendizagem, a segunda em termos psicodinâmicos e a terceira em função de disposições inatas. E apresentada uma revisão das tentativas e comprovações experimentais quanto ao constructo "locus de controle " e à reação à frustração. A verificação empírica do modelo aqui proposto ' consistiu numa pesquisa piloto apta a comprovar, sob alguns aspectos, a relação entre a variável "locus de controle" e a tolerância à frustração. Paralelamente foi possível examinar o papel da variável "formação universitária". Utilizou-se um grupo de estudante e universitários e os resultados ' indicaram que, sujeitos com "locus interno" apresentam um nível mais amadurecido de tolerância à frustração por revelarem maior persistência .em seus objetivos e capacidade de iniciativa em situação frustrante. Quanto ao tipo de formação universitária. estudantes de pedagogia mostraram-se mais intrapunitivos que estudantes de outras áreas independentemente da direção do "locus de controle”. Um exame da influência do tipo de situação frustradora permitiu concluir que "circunstâncias que envolvem "ameaça do eu" levam a uma descarga emocional do tipo culpa em detrimento da iniciativa e aquelas situações em que o sujeito e bloqueado em um objetivo ressaltam as reações extra punitivas.

Síntese de ligantes quirais pentacíclicos 1,5 e bicíclicos 1,3 di substituídos e suas aplicações como indutores quirais na reação de adição de dietilzinco ao bensaldeído

Neste trabalho foi observado um rearranjodiotrópico do composto quiral (+)-1 o que levou na sua racemização. Verificou-se que esse processoé termicamente permitido pela simetria dos orbitais de fronteira HOMO-LUMO. Posteriormente, constatou-se que o rearranjo não era somente governado pela temperatura, mas também pelas condições reacionais, respeitada a simetria de orbitais. A partir da obtenção dos precursores quirais (−)-40 e (−)-41 através de reação de transesterificação de (±)-40 com acetato de vinila catalisada pela lípase da Cândida rugosa, realizou-se a síntese de uma série de compostos quirais bicíclicos 1,3 di-substituídos, dióis e aminoálcoois. Estes bicíclicos quirais foram testados como indutores quirais na reação de adição enantioseletiva de dietilzinco ao benzaldeído. Observou-se, no caso dos aminoálcoois, que a posição do estereocentro C-O tem uma importância fundamental no processo, determinando o grau de enantioseletividade da reação. Sintetizou-se o aminoálcool (+)-63 o qual foi utilizado na redução enantioseletiva de cetonas pró-quirais através da síntese, in situ, de sua oxazaborolidina.