Remoção de compostos sulfurados e nitrogenados de diesel hidrotratado por adsorção em argila, alumina e sílica-alumina, impregnadas com metais de transição

Na matriz energética brasileira, o óleo diesel tem lugar de destaque, porém ainda é comercializado com teores de compostos sulfurados e nitrogenados considerados altos para as legislações ambientais que entrarão em vigor nos próximos anos. Tradicionalmente, a remoção desses compostos de enxofre de correntes de petróleo é realizada por processos de hidrotratamento (HDT). No entanto, devido as características do diesel brasileiro, se faz necessária maior severidade para atingir as novas especificações dos combustíveis. Isto implica em investimentos e custos operacionais crescentes para atender a demanda que se instala. Neste contexto, a adsorção está sendo estudada para a purificação da corrente de óleo diesel oriunda da etapa de hidrotratamento como polimento final para alcançar as especificações mais exigentes. Sabe-se que os adsorventes comerciais apresentam limitações na remoção destes contaminantes e uma alternativa que tem se mostrado promissora é a incorporação de metais de transição na estrutura do sólido. No presente trabalho foram modificados adsorventes comerciais, tais como aluminas, sílica-aluminas e argilas pela introdução dos elementos níquel, colbalto e molibdênio e testado o desempenho dessas modificações frente à adsorção de compostos sulfurados e nitrogenados presentes em um diesel hidrotratado. Foram feitas caracterizações químicas, físicas, texturais e morfológicas dos sólidos com e sem incorporação de metais de transição na estrutura original. Os experimentos de adsorção foram realizados a 40C. Avaliando todos os sólidos, o adsorvente que mostrou o melhor desempenho na remoção de compostos sulfurados e nitrogenados por massa de adsorvente foi a sílica-alumina sem modificações, que foi capaz de remover em torno de 90% de compostos nitrogenados e 55 % de sulfurados para 2 g de sólido / 10 mL de diesel. Para os materiais modificados, observou-se que a incorporação dos metais de transição ocasionou redução da sua área superficial e do volume total de poros. Desta maneira, os efeitos esperados pelas interações entre o sítios metálicos e os compostos de nitrogênio e enxofre foram reduzidos

Desenvolvimento de sensores baseados em eletrodos modificados com pentacianonitrosilferratos para determinação de compostos sulfurados em gás natural

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de eletrodos modificados para determinação de compostos sulfurados em gasolina

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Remoção de contaminantes nitrogenados e sulfurados de cargas modelo de óeo diesel: estudo do adsorvente

A preocupação com o meio ambiente deve fazer parte da rotina de uma indústria de petróleo e derivados. A presença de compostos heterocíclicos em correntes de diesel motiva a sua remoção, pois além do aspecto ambiental, esses compostos podem interferir no desempenho de processos de hidrotratamento (HDT). A adsorção é uma das opções para minimizar esse problema. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar o adsorvente comercial mais adequado através de um estudo cinético realizado em tanque agitado e suportado por alguns ensaios de equilíbrio. Foi dada ênfase preferencial à remoção de compostos nitrogenados, sendo avaliada a remoção de compostos sulfurados nos adsorventes mais promissores. Foram selecionados, como adsorventes comerciais, as argilas bentoníticas TCO 626G (Süd-Chemie) e F-24 (Engelhard), a -alumina CCI (Süd-Chemie), a sílica-alumina SIRAL 40 (Sasol) e a zeólita Y ultraestável USY (cedida pelo CENPES-Petrobras). Na composição do óleo diesel modelo encontra-se quinolina, carbazol e benzotiofeno, com n-hexadecano como diluente. A caracterização destes adsorventes incluiu análise química por fluorescência de raios X, análise estrutural por difração de raios X, análise textural por fisissorção de N2, análises de acidez por termodessorção de amônia (TPD de NH3) e por espectroscopia no infravermelho de piridina adsorvida. Os estudos cinéticos mostraram que a quinolina é adsorvida rapidamente, principalmente na zeolita USY, que apresentou a maior capacidade adsortiva. Observou-se que a ordem decrescente de melhor adsorvente seguiu a mesma ordem da quantidade de sítios ácidos encontrada por TPD-NH3. Nos estudos cinéticos com carbazol, a zeólita USY também foi o melhor adsorvente. Não houve acordo com relação a acidez, o que se esperava uma vez que se trata de um composto nitrogenado não básico. A presença de carbazol e quinolina na mesma solução, não alterou o desempenho da cinética de remoção de ambos, indicando que provavelmente não estão competindo pelos mesmos sítios de adsorção. Quando foi introduzido um composto sulfurado no sistema, a zeólita se manteve como o melhor adsorvente, a quinolina continuou sendo eficazmente removida, mas a remoção de carbazol sofreu alguma interferência que pode indicar a competição das moléculas pelo mesmo sítio. Nos estudos com carga real de óleo diesel, ao contrário do observado para as cargas modelo, a TCO 626G mostrou-se mais efetiva na remoção de compostos heterocíclicos que a USY. O modelo cinético proposto ajustou adequadamente as curvas e as isotermas de adsorção para quinolina e carbazol, relativas a USY e a TCO 626G, foram melhor ajustadas pelo modelo de Freundlich

Avaliação de modelos preditivos de sorção em membranas de pervaporação para a remoção de sulfurados da nafta

A remoção de compostos sulfurados da gasolina é um assunto de grande interesse na indústria de refino de petróleo em função das restrições ambientais cada vez mais rígidas em relação ao teor máximo de enxofre de produtos acabados. A solução mais comum para remoção de contaminantes são as unidades de hidrotratamento que operam a alta pressão e possuem alto custo de instalação e de operação além de levarem à perda de octanagem do produto acabado. O uso de membranas é uma alternativa promissora para a redução do teor de enxofre de correntes de gasolina e possui diversas vantagens em relação ao hidrotratamento convencional. O conhecimento aprofundado dos parâmetros que influenciam as etapas de sorção e difusão é crítico para o desenvolvimento da aplicação. Este trabalho avalioua seletividade e sorção do sistema formado por n-heptano e tiofeno em polímeros através de modelos termodinâmicos rigorosos, baseados em contribuição de grupos. O modelo UNIFAC-FV, variante do tradicional modelo UNIFAC para sistemas poliméricos, foi o modelo escolhido para cálculo de atividade dos sistemas estudados. Avaliou-se ainda a disponibilidade de parâmetros para desenvolvimento da modelagem e desenvolveu-se uma abordagem com alternativas para casos de indisponibilidade de parâmetros UNIFAC. Nos casos com ausência de parâmetros, o cálculo do termo residual da atividade das espécies é feito na forma proposta por Flory-Hugginsutilizando-se parâmetros de solubilidade obtidos também por contribuição de grupos. Entre os métodos de contribuição de grupos existentes para cálculo de parâmetros de solubilidade, o método de Hoy mostrou menores desvios para os sistemas estudados. A abordagem utilizada neste trabalho permite, ao final, uma análise de alterações da configuração da cadeia principal de polímeros de forma a influenciar sua seletividade e sorção para dessulfurização de naftas

Efeito do tratamento periodontal full-mouth e convencional na redução da halitose

A halitose se caracterizada pela emanação de um odor desagradável onde cerca de 90% de se origina dentro da cavidade oral. Estudos têm demonstrado uma relação direta entre a doença periodontal e o odor ofensivo do hálito. O presente estudo teve como objetivo avaliar a frequência e distribuição de halitose em um grupo de pacientes com doença periodontal em um estudo transversal observacional (n=112) e, em um estudo intervencionista, avaliar o efeito do tratamento periodontal full-mouth e convencional na redução da halitose em um grupo de pacientes com doença periodontal. Os pacientes responderam a uma anamnese, tiveram seu hálito mensurado pelo halímetro e teste organoléptico, além de realizados Índice de placa visível, Índice de sangramento gengival, Índice de saburra lingual e exame periodontal completo. No estudo 2, os pacientes foram submetidos a seis distintas formas de tratamento: terapia periodontal em sessão única, terapia convencional em quadrantes e, um grupo controle, com somente instrução de higiene oral. Todas as modalidades subdivididas: com e sem raspagem lingual diária. No primeiro estudo os resultados mostraram que, tanto para teste organoléptico quanto para o halímetro, houve maior grau de halitose nos grupos de idades mais avançadas, nos que relataram sangramento gengival e escovação menos que três vezes ao dia. Ainda no teste organoléptico a escovação de língua gerou diferença estatística. Não houve diferença estatística entre as medidas de halitose entre teste organoléptico e halímetro. Foram encontrados aproximadamente 75% de pacientes periodontais com halitose. No segundo estudo os resultados mostraram superioridade conforme análise do halímetro para 30, 60 e 90 dias para os grupos de raspagem em sessão única contra raspagem por quadrantes. Sendo todos os grupos superiores ao controle. Não houve diferença na abordagem com ou sem a raspagem de língua. De acordo com o teste organoléptico, não houve diferença entre os quatro tipos de tratamento periodontal comparados aos grupos controle. O mesmo aplica-se ao WTCI, onde os grupos de tratamento foram superiores ao controle, todavia semelhantes entre si. Concluiu-se que a idade e o sangramento gengival, assim como a frequência de escovação podem influenciar no grau de halitose, tanto no teste organoléptico quanto halímetro. A escovação de língua mostrou-se superior apenas na avaliação organoléptica. Quando avaliado através do halímetro o tratamento full-mouth foi superior ao tratamento convencional. Esta diferença não foi observada quando avaliado através do método organoléptico. Todas as modalidades de tratamento periodontal foram superiores aos grupos controle. A raspagem lingual não teve influência nos tratamentos.

Adsorção de quinolina em sílica-alumina a partir de soluções com n-hexadecano por calorimétrica: estudo da cinética e da isoterma

As legislações ambientais estão cada vez mais severas em relação à quantidade de compostos sulfurados eliminada na atmosfera pela queima de combustíveis fósseis. Os processos de adsorção têm se destacado como uma alternativa promissora na remoção de sulfurados presentes em combustíveis. Nos estudos de adsorção, ensaios de cinética e isoterma usando banhos agitados são frequentemente utilizados na avaliação do desempenho dos adsorventes na remoção desejada. Apesar de úteis, tais ensaios apresentam algumas limitações quando os sistemas analisados envolvem elevadas relações entre a concentração inicial de soluto e massa de adsorvente. Alternativamente, este trabalho apresenta uma estratégia envolvendo a técnica da adsorção utilizando a calorimetria para o estudo de cinética e isoterma térmica de quinolina em uma sílica-alumina comercial a partir de soluções em n-hexadecano. Diferentemente das outras técnicas citadas, a adsorção por calorimetria possibilitou, em um único ensaio e com menos amostra, a obtenção da cinética térmica de adsorção, e de um ponto da isoterma térmica de adsorção. Adicionalmente, foi proposta uma modelagem dos fenômenos de transferência de calor e massa envolvidos durante o ensaio, visando simular a curva calorimétrica. Valores de coeficiente de difusão efetivo da quinolina na sílica-alumina em diferentes condições de concentração inicial de quinolina em n-hexadecano, a uma mesma temperatura, foram obtidos a partir do ajuste do modelo da curva calorimétrica aos dados experimentais

O efeito do tratamento da gengivite sobre o hálito de pacientes portadores de periodontite crônica

A presente dissertação objetivou correlacionar diferentes recursos de diagnóstico do hálito e analisar os efeitos do controle de placa supragengival sobre as medições do hálito. Para tanto, medições organolépticas (ORL), de compostos sulfurados voláteis (CSV) e de auto-percepção (EVA) foram realizadas em 27 pacientes (14 mulheres e 13 homens) portadores de periodontite crônica. O tratamento da gengivite foi realizado através de controle de placa supragengival. Análises do hálito foram realizadas ao exame inicial, 30, 90 e 180 dias após início do programa. Correlações significativas foram observadas entre ORL-CSV, ORL-EVA e EVA-CSV, sendo a última fraca. Em relação aos períodos experimentais, houve uma clara diminuição em todas as medições do hálito ao longo do tempo. Em análise post-hoc, subdividiu-se a amostra em dois grupos (relacionados ao hábito de limpar ou não a língua). Não foram observadas diferenças entre esses grupos. Pôde-se concluir que embora existam correlações significativas entre os recursos de diagnóstico do hálito, a medição organoléptica (padrão-ouro) deve ser sempre realizada. Além disso, um programa de controle de placa supragengival é eficaz em reduzir medidas relacionadas ao hálito, independentemente da limpeza da língua.

Detecção e caracterização de biomarcadores voláteis em indivíduos com patologias oncológicas

Com a realização deste trabalho, pretendeu-se traçar o perfil padrão da composição volátil típico de fluidos biológicos (urina) de indivíduos sem patologia oncológica (grupo de controlo) comparando-os com os de pacientes (grupo com patologia oncológica). As amostras de urina de ambos os grupos foram analisadas por microextracção em fase sólida em modo de headspace acoplada à espectrometria de massa (HS-SPME-GC/qMS). Com o intuito de aumentar a eficiência de extracção da SPME, foram optimizados alguns parâmetros com influência no processo extractivo, nomeadamente o tipo de fibra, o tempo e a temperatura de extracção. Assim sendo, foram testadas e comparadas seis fibras comercialmente disponíveis, polidimetilsiloxano (PDMS, 100 m), poliacrilato (PA, 85 m), carboxeno-polidimetilsiloxano (CAR/PDMS, 75 m), carbowax-divinilbenzeno (CW/DVB, 65 m), divinilbenzeno-carboxen-polidimetilsiloxano (DVB/CAR/PDMS, 50/30 m) e polidimetilsiloxano-divinilbenzeno (PDMS/DVB, 65 m). A influência do tempo (30, 45, 60 e 75 min) e temperatura (30, 50 e 60 ºC) de extracção foram optimizados de modo a obter uma melhor eficiência de extracção dos compostos voláteis presentes nas amostras de urina. Os melhores resultados foram obtidos usando a fibra carboxeno-polidimetilsiloxano (CAR/PDMS, 75 m), com uma velocidade de agitação de 800 rpm durante 75 min a uma temperatura de 50 ºC. Para os dois grupos em estudo, foram identificados 80 compostos voláteis pertencentes a diversas famílias químicas, nomeadamente, aldeídos, cetonas, derivados benzénicos, compostos terpénicos, ácidos orgânicos, compostos furânicos, compostos sulfurados, fenóis voláteis, ésteres, álcoois superiores e derivados do naftaleno. Os compostos maioritários pertencentes aos grupos analisados foram a 4-heptanona, a 2-pentanona, a acetona, a 2-butanona, o 1(2- furanil)etanona, o 3-metil-3-fenil-2-propenal, o 3,4-dimetilbenzaldeído, o decanal, o dissulfureto de dimetilo, o metanotiol, o 2-metoxitiofeno, o 4-metil-fenol, o p-tert-butil-fenol, o 2,4-bis(1,1- dimetiletil)fenol, o fenol, o m-cimeno, o p-cimeno, o tolueno, o 1-etil-3,5-diisopropilbenzeno, o 2,6-dimetil-7-octen-2-ol, a D-carvona, o vitispirano I e o vitispirano II. O teste One-Way ANOVA foi aplicado aos resultados com o intuito de verificar se existiam diferenças significativas entre os grupos avaliados (Controlo e Oncológico), sendo o dissulfureto de dimetilo, o 2-metoxitiofeno, e o p-cimeno estatisticamente significativos. A aplicação da análise multivariável às amostras de urina das diferentes patologias permitiu diferenciá-las no qual se obteve 81,02% da variância total.A aplicação da análise multivariável às amostras de urina das diferentes patologias permitiu diferenciá-las no qual se obteve 81,02% da variância total. A patologia de Hodgkin é influenciada pelas variáveis heptanal e o 2-metil-3-fenil-2-propenal. O Controlo é afectado essencialmente pelas variáveis p-cimeno, 1,4,5-trimetilnaftaleno e o dissulfureto de dimetilo. O Cólon é influenciado pelo 4-metilfenol, anisole e 1,2-dihidro-1,1,6-trimetil-naftaleno. O 1-octanol e a 3-heptanona influenciam, essencialmente as patologias da Mama e Leucemia.

TEORES DE ENXOFRE E ACEITABILIDADE DE AGUARDENTES DE CANA BRASILEIRAS

Considerando-se as indesejáveis características sensoriais dos compostos sulfurados e o papel negativo que podem representar na qualidade sensorial das aguardentes, foi realizado um estudo para verificar uma possível correlação entre os teores de enxofre presentes em amostras de aguardentes de cana e sua qualidade sensorial. Nesse sentido foram determinados os teores de enxofre de sete amostras de aguardentes de cana, sendo quatro adquiridas no comércio local, e três obtidas em laboratório, utilizando-se alambiques de cobre, de aço inoxidável e de alumínio. As amostras foram então submetidas a testes de aceitabilidade quanto ao aroma, sabor e impressão global, realizados por uma equipe de 30 provadores, em cabines individuais, utilizando-se escala hedônica de nove centímetros. Os resultados assim obtidos após serem submetidos à análise de variância, ao teste de médias de Tukey e à análise de regressão, revelaram haver correlação negativa significativa (p£ 0,05) entre os teores de enxofre e a aceitabilidade das amostras de aguardentes, em relação a todas as características avaliadas, ressaltando o papel negativo representado pelos compostos sulfurados presentes nas aguardentes de cana e indicando ser o método de Ni Raney uma possível opção a ser adotada no controle de qualidade das aguardentes de cana.

Dessulfurização oxidativa em diesel utilizando catalisadores à base de vanádio ou manganês

The oxidative desulfurization process (ODS) of a commercial diesel fuel was performed under mild conditions in the presence of catalysts based on vanadium or manganese, supported on alumina, clays (commercial, natural and pillared) and zeolites (NaX, NaY, beta, mordenite and ZSM-5). The catalysts were synthesized by wet impregnation and characterized by X-ray diffraction, textural analysis by N2 adsorption and scanning electron microscopy. The dibenzothiophene (DBT) was used as sulfur compound in catalytic evaluation. The reactions were performed using acetonitrile as solvent and the hydrogen peroxide as oxidant at 55°C. The reaction products were analized by gas chromatography (GC-FID). In the studied conditions, the process was efficient due to the DBT was converted to its corresponding sulfone. Both DBT and corresponding sulfone were extracted by the solvent. Removals and oxidations up to 100% of sulfur compound were achieved. The catalysts supported on ZSM-5 zeolite showed are more effective for oxidation reaction of sulfur compound, presenting the best results. It was observed for oxidation reaction, that vanadium catalysts were more effective and manganese catalysts showed best results for removal of sulfur compounds

Efeito das plantas medicinais Curcuma zedoaria e Camellia sinensis no controle da halitose

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização de organossulfurados em diferentes cultivares de alho (Allium sativum L.) e cebola (Allium cepa L.)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito de enzimas proteolíticas, de origem vegetal e microbiana, e da temperatura de maturação nas características de queijo Prato com teor reduzido de gordura

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Análise comparativa do potencial alelopático do extrato hidroalcoólico e do óleo essencial de folhas de cipó-d'alho (Bignoniaceae)

A alelopatia é um importante mecanismo que influencia a estabilidade de agroecossistemas. A identificação desse caráter, em muitos casos, realiza-se via análise dos efeitos de extratos brutos polares. No presente trabalho, caracterizou-se a atividade alelopática do cipó-d'alho (Mansoa standleyi - Bignoniaceae), analisando-se, comparativamente, o extrato hidroalcoólico e o óleo essencial das folhas da planta, procurando-se estabelecer a necessidade de se considerar, em estudos dessa natureza, a abordagem envolvendo extratos apolares. Realizaram-se bioensaios de germinação e desenvolvimento da radícula e do hipocótilo de malícia (Mimosa pudica), em períodos de dez dias, empregando-se concentrações de 0,5%, 1,0% e 2,0%. Foram identificados, ainda, os principais constituintes químicos do óleo essencial. Os resultados indicaram que tanto o extrato hidroalcoólico como o óleo essencial apresentaram potencial para inibir a germinação e o desenvolvimento da radícula e do hipocótilo. O extrato hidroalcoólico manifestou maior potencial inibitório sobre a germinação, enquanto o óleo essencial promoveu inibições mais expressivas sobre o desenvolvimento da radícula e do hipocótilo. Os efeitos estiveram positivamente associados à concentração, com efeitos máximos e mínimos obtidos nas concentrações de 2,0% e 0,5%, respectivamente. Compostos sulfurados, como o dissulfeto de dialila (42,15%) e o trissulfeto de dialila (11,25%), isoladamente ou em associação, estão envolvidos nos efeitos alelopáticos promovidos pelo óleo essencial. Adicionalmente, os resultados obtidos apontam para a necessidade de se considerar a utilização de extratos apolares quando da análise da atividade alelopática de uma dada planta, especialmente se não houver informações sobre a produção de óleo essencial pela planta prospectada.