Catalytic activity evaluation of industrial Pd/C catalyst via gray-box dynamic modeling and simulation of hydropurification reactor

In this paper, dynamic modeling and simulation of the hydropurification reactor in a purified terephthalic acid production plant has been investigated by gray-box technique to evaluate the catalytic activity of palladium supported on carbon (0.5 wt.% Pd/C) catalyst. The reaction kinetics and catalyst deactivation trend have been modeled by employing artificial neural network (ANN). The network output has been incorporated with the reactor first principle model (FPM). The simulation results reveal that the gray-box model (FPM and ANN) is about 32 percent more accurate than FPM. The model demonstrates that the catalyst is deactivated after eleven months. Moreover, the catalyst lifetime decreases about two and half months in case of 7 percent increase of reactor feed flowrate. It is predicted that 10 percent enhancement of hydrogen flowrate promotes catalyst lifetime at the amount of one month. Additionally, the enhancement of 4-carboxybenzaldehyde concentration in the reactor feed improves CO and benzoic acid synthesis. CO is a poison to the catalyst, and benzoic acid might affect the product quality. The model can be applied into actual working plants to analyze the Pd/C catalyst efficient functioning and the catalytic reactor performance.

Heavy metals in plants and phytoremediation - A state-of-the-art report with special reference to literature published in Chinese journals

Goal, Scope and Background. In some cases, soil, water and food are heavily polluted by heavy metals in China. To use plants to remediate heavy metal pollution would be an effective technique in pollution control. The accumulation of heavy metals in plants and the role of plants in removing pollutants should be understood in order to implement phytoremediation, which makes use of plants to extract, transfer and stabilize heavy metals from soil and water. Methods. The information has been compiled from Chinese publications stemming mostly from the last decade, to show the research results on heavy metals in plants and the role of plants in controlling heavy metal pollution, and to provide a general outlook of phytoremediation in China. Related references from scientific journals and university journals are searched and summarized in sections concerning the accumulation of heavy metals in plants, plants for heavy metal purification and phytoremediation techniques. Results and Discussion. Plants can take up heavy metals by their roots, or even via their stems and leaves, and accumulate them in their organs. Plants take up elements selectively. Accumulation and distribution of heavy metals in the plant depends on the plant species, element species, chemical and bioavailiability, redox, pH, cation exchange capacity, dissolved oxygen, temperature and secretion of roots. Plants are employed in the decontamination of heavy metals from polluted water and have demonstrated high performances in treating mineral tailing water and industrial effluents. The purification capacity of heavy metals by plants are affected by several factors, such as the concentration of the heavy metals, species of elements, plant species, exposure duration, temperature and pH. Conclusions. Phytoremediation, which makes use of vegetation to remove, detoxify, or stabilize persistent pollutants, is a green and environmentally-friendly tool for cleaning polluted soil and water. The advantage of high biomass productive and easy disposal makes plants most useful to remediate heavy metals on site. Recommendations and Outlook. Based on knowledge of the heavy metal accumulation in plants, it is possible to select those species of crops and pasturage herbs, which accumulate fewer heavy metals, for food cultivation and fodder for animals; and to select those hyperaccumulation species for extracting heavy metals from soil and water. Studies on the mechanisms and application of hyperaccumulation are necessary in China for developing phytoremediation.

Spatial and temporal regulation of the pesticide dieldrin within industrial catchments

The river catchments of south Yorkshire support a very high density of wool processing industries. Dieldrin was once used as a moth proofing agent, as a sheep dip, and as a pesticide to protect wool fleeces during storage and transport, all of which caused pollution of these catchments due to textile processing. Weekly sampling of four of these rivers revealed two classes of dieldrin contamination: the Aire and Calder (the rivers which support very high concentrations of wool processing industries) had higher concentrations (averaging ~3 ng/l) than the Don and Trent (~1 ng/l). The average flux of dieldrin from these rivers into the Humber estuary was 9.8 g/day, with the Aire (of which the Calder is a tributary) and the Trent contributing almost equally, with a smaller contribution from the Don. The Trent has the highest average flow, explaining its large contribution to dieldrin flux. Less detailed sampling of rivers from the north Humber catchment which drain predominantly rural areas had dieldrin concentrations similar to the heavily industrialized southern catchment rivers. This suggests that dieldrin from agronomic and domestic usage may be more persistent than the pollution caused by textile processing industries. Evidence is presented to suggest that the principle dieldrin sources to the Humber catchments are sewage treatment plants, and that the dieldrin sources are in rapid equilibrium with the water column. (C) 2000 Elsevier Science B.V.

Physiology and metabolic profile of Moringa olifera and Eucalyptus globulus plants subjected to climate changes

As alterações climáticas emergentes têm um grande impacto no crescimento e desenvolvimento de espécies florestais, nomeadamente em espécies de valor industrial e medicinal, como é o caso do eucalipto (Eucalyptus globulus) e da moringa (Moringa oleifera). Assim, é urgente conhecer as respostas fisiológicas e entender as variações que ocorrem nos perfis metabólicos de espécies vegetais. Neste trabalho, plantas jovens de Eucalyptus globulus foram expostas a radiação UVB (12kJ/m2) e foram avaliadas as respostas fisiológicas e o perfil metabólico, um e onze dias após a aplicação da radiação. A dose de UVB usada não afetou as reações fotoquímicas nem as trocas gasosas, contudo ao nível do metabolismo do carbono (AST e amido) e do conteúdo de pigmentos verificaram-se pequenas alterações (AST e pigmentos). Através da análise do perfil metabólico de E. globulus foram encontrados compostos voláteis e semi-voláteis pertencentes às famílias dos terpenos, sesquiterpenos e aldeídos. Em geral, os sesquiterpenos e os álcoois monoterpénicos apresentaram uma tendência para manter e, em alguns casos, diminuir com o stress, enquanto que o grupos dos aldeídos aumentou e os monoterpenos apresentaram um comportamento mais heterogéneo. O E. globulus mostrou ser uma espécie tolerante à aplicação da dose de UVB usada neste trabalho. Por outro lado, plantas jovens de M. oleifera foram expostas a défice hídrico (DH). Um grupo de plantas foi recolhido um dia após o final da exposição e o outro grupo após onze dias do final da exposição. Foi avaliado o perfil metabólico desta espécie através de GC/MS. Os dados cromatográficos indicaram que em condições de stress (DH(1) e DH(11)), as quantidades de compostos associados a vias primárias e secundárias de defesa (como os alcanos, álcoois, ácidos carboxílicos, esteróis, aminoácidos e açucares) sofreram algumas alterações. As plantas analisadas 11 dias após a remoção do stress mostraram maiores variações do perfil de metabolitos. No entanto, tanto um como onze dias após a remoção do stress, as plantas apresentaram a formação de novos rebentos. Apesar do perfil de metabolitos ter sofrido algumas alterações, por não se registarem casos de morte, conclui-se que as plantas de moringa mostraram ser tolerantes aos tratamentos aplicados.

Análise de Integridade Estrutural de uma Flare Industrial

Para garantir que um equipamento opere com segurança e fiabilidade durante o seu ciclo de vida, desde a sua instalação ao desmantelamento, devem ser realizadas inspeções e/ou monitorizações que, dependendo dos dados recolhidos, podem implicar avaliações Fitness- For-Service (FFS) que definirão a necessidade de reparação ou alteração do equipamento ou das condições processuais. A combinação de inspeção ou monitorização com os melhores procedimentos e técnicas de avaliação atuais fazem sobressair insuficiências dos procedimentos mais antigos. Usando métodos mais avançados de avaliação, validados e suportados através de uma vasta experiência de campo, pode-se agora avaliar defeitos nos ativos (equipamentos) e determinar a adequação ao serviço com uma análise FFS. As análises FFS tornaram-se cada vez mais aceites em toda a indústria ao longo dos últimos anos. A norma API 579 - 1/ASME FFS-1: 2007 fornece diretrizes para avaliar os tipos de danos que afetam os equipamentos processuais e a norma API RP 571: 2011 descreve os mecanismos de degradação que afetam os equipamentos nas petroquímicas e refinarias, que incluem os danos por corrosão, desalinhamentos, deformações plásticas, laminações, fissuras, entre outros. Este trabalho consiste na análise de Integridade Estrutural de uma Flare Industrial que surgiu da necessidade real de análise do equipamento no âmbito da atividade profissional do candidato. O estudo realizado a nível profissional é de grande abrangência, incluindo a inspeção do equipamento, identificação da falha ou dano, recolha e registo de dados, definição de estratégia de atuação e seleção de técnicas de avaliação da condição para posterior alteração, reparação ou desmantelamento. Na presente dissertação de mestrado em Engenharia Mecânica, Ramo Construções Mecânicas, pretende-se efetuar o estudo aprofundado de uma das etapas de projeto, nomeadamente estudar a causa, avaliar a falha e implicações estruturais ou processuais devido à degradação interior do riser de uma flare, com base numa análise FFS, assumindo a operabilidade em segurança e garantindo resolutas condições de funcionamento. A presente análise FFS tem como finalidade validar ou não a integridade atual (avaliação técnica quantitativa) de modo a conhecer se o item em questão é seguro e confiável para continuar a operar em condições específicas durante um período de tempo determinado, tendo em consideração as condições verificadas no ato de inspeção e especificações de projeto, segundo os itens de verificação de segurança estabelecidos na norma EN 1990:2002/A1:2005/AC:2010 e com base na norma API 579-1/ASME FFS-1: 2007. No âmbito do presente trabalho foram realizadas as seguintes tarefas: - Identificar e analisar os mecanismos de degradação com base na norma API RP 571: 2011, face às condições processuais e geométricas que o equipamento em análise está sujeito de modo a perceber a evolução da degradação estrutural e quais as implicações na sua longevidade. - Avaliar e propor soluções de reparação e ou alterações processuais e ou geométricas do equipamento em análise de modo a permitir a continuidade em funcionamento sem afetar as condições de segurança e por conseguinte minimizar ou evitar o elevado custo económico associado a um novo equipamento e tempo de paragem processual. - Assumir limites estruturais face às condições processuais e ações externas ou adjacentes. - Garantir a segurança e qualidade da vida humana ou meio que o rodeia, do equipamento, das instalações, das infraestruturas envolventes e evitar o colapso económico, quer por motivos processuais, quer indeminizações ou agravamento do prémio do seguro. Verificou-se que os resultados serão a base para as alterações inerentes, tais como reforço estrutural, alteração da geometria do defletor, ajuste no tensionamento dos cabos e controlo da espessura mínima, de modo a alargar o período de vida útil da flare com segurança.

Power Law Behavior and Self-similarity in Modern Industrial Accidents

Advances in technology have produced more and more intricate industrial systems, such as nuclear power plants, chemical centers and petroleum platforms. Such complex plants exhibit multiple interactions among smaller units and human operators, rising potentially disastrous failure, which can propagate across subsystem boundaries. This paper analyzes industrial accident data-series in the perspective of statistical physics and dynamical systems. Global data is collected from the Emergency Events Database (EM-DAT) during the time period from year 1903 up to 2012. The statistical distributions of the number of fatalities caused by industrial accidents reveal Power Law (PL) behavior. We analyze the evolution of the PL parameters over time and observe a remarkable increment in the PL exponent during the last years. PL behavior allows prediction by extrapolation over a wide range of scales. In a complementary line of thought, we compare the data using appropriate indices and use different visualization techniques to correlate and to extract relationships among industrial accident events. This study contributes to better understand the complexity of modern industrial accidents and their ruling principles.

Investigation of the regulation mechanisms for bioplastics production from industrial residues

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

Pilot Plant Studies On The Utilization Of Industrial Wastes For Industrial Bitumen Manufacture

The main objectives of the investigations reported in the present thesis are the following: (1) to find out some industrial wastes as cheaper additives to augment the air-blowing polymerization process of bitumen. This will bring down the cost of production of industrial bitumen which can be applied for the manufacture of bitumenous paints, roofing and flooring materials etc. (2) to find out suitable promoters for the above additives. This will bring down the consumption of the additives (3) to help in the industrial pollution control (4) to investigate the usefulness of the industrial bitumen produced in the production of bituminous paints (5) to find out thekinetic parameters of the reactions invovled with different additives. This is essential for the design, construction and operation of new industrial bitumen plants using the additives investigated. This will also enable us to establish the mechanism of the reactions involved in the process

Predictions of some product parameters based on the processing conditions of ultra-high-temperature milk plants

The temperature-time profiles of 22 Australian industrial ultra-high-temperature (UHT) plants and 3 pilot plants, using both indirect and direct heating, were surveyed. From these data, the operating parameters of each plant, the chemical index C*, the bacteriological index B* and the predicted changes in the levels of beta-lactoglobulin, alpha-lactalbumin, lactulose, furosine and browning were determined using a simulation program based on published formulae and reaction kinetics data. There was a wide spread of heating conditions used, some of which resulted in a large margin of bacteriological safety and high chemical indices. However, no conditions were severe enough to cause browning during processing. The data showed a clear distinction between the indirect and direct heating plants. They also indicated that degree of denaturation of alpha-lactalbumin varied over a wide range and may be a useful discriminatory index of heat treatment. Application of the program to pilot plants illustrated its value in determining processing conditions in these plants to simulate the conditions in industrial UHT plants. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Agro-Based Biocomposites for Industrial Applications

Leaf fibers are fibers that run lengthwise through the leaves of most monocotyledonous plants such as pineapple, banana, etc. Pineapple (Ananas comosus) and Banana (Musa indica) are emerging fiber having a very large potential to be used for composite materials. Over 150,000 ha of pineapple and over 100,000 ha of banana plantations are available in Brazil for the fruit production and enormous amount of agricultural waste is produced. This residual waste represents one of the single largest sources of cellulose fibers available at almost no cost. The potential consumers for this fiber are pulp and paper, chemical feedstock, textiles and composites for the automotive, furniture and civil construction industry.

A interação cultural : estudo de caso em uma empresa coreana no distrito industrial de Manaus

Trata-se de um estudo sobre a cultura organizacional em uma empresa coreana, a Samsung Eletrônica Amazônia S.A,. afiliada da Samsung Corporation, implantada no Distrito Industrial de Manaus, Estado do Amazonas, a partir de 1986, atraída pelos incentivos da Zona Franca de Manaus. A partir de uma pesquisa extensa, realizada em junho de 2001, pelo Setor de Recursos Humanos da empresa, foram selecionadas vinte e seis matrizes cujos resultados comprov_ lm a principal hipótese do trabalho: a de que a cultura da empresa pode ser a responsável pelos problemas existentes em sua área de produção, interferindo na qualidade de seus produtos. Das conclusões da pesquisa, portanto, infere-se que os dirigentes da empresa, todos coreanos, entram em choque com a cultura dos empregados na linha de produção, todos de naturalidade amazonense. Assim, os problemas entre essas duas culturas interferem negativamente em todos os indicadores da pesquisa, a saber: identidade, comunicação, liderança, percepção e interação.

Efeito da densidade e proporção de plantas de tomate industrial e de maria-pretinha em competição

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de quantificar as interações competitivas e os índices de competitividade entre plantas de tomate industrial (Lycopersicon esculentum cv. Heinz 9553) e maria-pretinha (Solanum americanum). Usou-se como método um experimento substitutivo, com densidade total de 40 plantas m-2 e 11 proporções, além das monoculturas em densidades, que variaram de 20 a 100 plantas m-2, em intervalos de 20 plantas, conduzidos no delineamento de blocos casualizados com três repetições. Os resultados obtidos foram analisados pelo método convencional de análise de experimentos substitutivos e pela produção recíproca total. A maria-pretinha mostrou ser um competidor mais agressivo que o tomate, sendo mais importante a competição interespecífica para a planta cultivada. Para a biomassa seca total, as duas espécies não competiram pelos mesmos fatores de crescimento. Já para a área foliar, as duas espécies se mostraram competidoras pelos mesmos fatores de crescimento, mostrando ser essa a característica mais sensível à interferência.

Interferência de caruru-de-mancha, maria-pretinha, picão-preto e tiririca em tomateiro industrial

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)