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XVI Jornada em Engenharia Química – UFU

19 a 23 de setembro de 2011 Uberlândia, Minas Gerais, Brasil

ASPECTOS PRELIMINARES OBSERVADOS RELATIVOS À LOCALIZAÇÃO FÍSICA DA AMOSTRAGEM DE ÁGUA DE UM

TRECHO DE CÓRREGO URBANO.

LETÍCIA R. OLIVEIRA (IC), VANUSA M. F. OLIVEIRA (IC), MARLON M. M. BINDES (IC), MOILTON R. FRANCO JR (PQ)

ÁREA: Ambiental

Alterações na quantidade, distribuição e qualidade dos recursos hídricos ameaçam a

sobrevivência humana e demais espécies do planeta sendo os principais responsáveis o

crescimento demográfico e a expansão das atividades econômicas, seja no meio urbano ou

rural, como causas do aumento no consumo e na deterioração desses recursos. Os fatores

essenciais que influem no povoamento dos cursos de águas são a velocidade da corrente, a

natureza do fundo, a temperatura, a oxigenação e a composição química das águas. Dos

municípios brasileiros apenas 6% efetuam tratamento dos efluentes urbanos, 35% possuem

rede coletora de esgoto e quase todo esgoto é lançado 'in natura' em corpos d’água ou no solo.

Uma forma de conhecer a qualidade da água de rios e córregos seria monitorá-los de maneira

a se realizar medidas de propriedades físico-químicas e biológicas de suas águas. O presente

trabalho teve como objetivo a medição do pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido,

índice de refração e temperatura, in loco, de um trecho urbano do Rio Uberabinha em

Uberlândia. Foram realizadas coletas de amostras de água em três posições longitudinais do

rio num trecho de cerca de 3 km. Em dois destes pontos amostrou-se a margem esquerda e a

direita, bem como uma corrente que deságua no rio proveniente da canalização de um córrego

situado sob a Avenida Rondon Pacheco. As medidas foram realizadas semanalmente de

Fevereiro a abril de 2011. Os resultados permitiram obter algumas avaliações do trecho

estudado segundo recebimento de possíveis rejeitos provenientes dos esgotos (clandestinos)

lançados no trecho. Fixou-se, ainda, a hora do dia em que se realizaram as medidas com os

equipamentos portáteis. Os dados coletados possibilitaram comparar as variáveis analisadas e

estabelecer os desvios no período, bem como durante um dia no período diurno. Finalmente,

estes valores medidos permitiram observar vários aspectos importantes a respeito do efeito

das posições de amostragem nas variáveis medidas. Além disso, foi possível discutir, através

do comportamento dos parâmetros medidos a existência de lançamentos de correntes no

trecho do rio, provenientes de atividades antrópicas.



ESTUDO DAS VELOCIDADES DE AGITAÇÃO NAS ETAPAS DE FLOCULAÇÃO E COAGULAÇÃO NO TRATAMENTO DE EFLUENTE

DE LAVANDERIA INDUSTRIAL

M.V.C. MACHADO, A.S.S. PINTO, J.P.THOMPSON JR, T.F.R.COSTA, F.A.AMARAL

ÁREA: Ambiental

Um importante setor de serviços na sociedade moderna que é responsável por uma parcela

significativa do consumo de água no meio urbano é o ramo de lavagem de roupas. O

tratamento dessas águas residuárias é uma preocupação pertinente nos dias atuais. Vários são

os métodos e reagentes que se utilizam atualmente para os processos físico-químicos de

coagulação/floculação. No presente trabalho, foi avaliada a natureza de polieletrólitos como

agentes floculantes, utilizando-se em diferentes velocidades de agitação nas etapas de

floculação e coagulação do efluente. As velocidades de agitação testadas foram de 60, 30 e 15

RPM para a etapa de coagulação, utilizando-se como coagulantes: sulfato de alumínio

(Al2(SO4)3) ou o biodegradável tanino (classe SG), e 30, 15 e 15 RPM para a etapa da

floculação, utilizando-se como floculantes: polieletrólito de natureza aniônica, catiônica ou

não iônica. Os testes foram realizados com efluente proveniente da lavanderia industrial

ALSCO do Brasil Ltda. que apresentava elevados índices de turbidez e de pH. As etapas de

equalização, coagulação e floculação foram simuladas em um equipamento de jar test com

seis ensaios simultâneos. Os resultados ótimos de cada etapa foram determinados pela

obtenção de menor volume de lodo e maior redução dos índices de turbidez do efluente

quando comparado ao efluente bruto. O menor volume de lodo obtido foi de 225 mL para

1300 mL de efluente bruto e o menor valor de índice de turbidez obtido foi de 8,79 NTU,

enquanto que o efluente bruto apresentava turbidez em torno de 1350 NTU. Estes resultados

foram obtidos utilizando-se coagulante sulfato de alumínio, polieletrólito aniônico e

velocidades 15 e 15 RPM para as etapas de coagulação e floculação, respectivamente. Esses

resultados visam atender às políticas ambientais vigentes e a minimizar os impactos gerados

por esses efluentes não tratados quando descartados na natureza.



ESTUDO DE TANINOS COMO AGENTES COAGULANTES EM EFLUENTES DE LAVANDERIAS INDUSTRIAIS

A.S.S.PINTO, M.V.C.MACHADO, M.A.P.ZÓIA, J.P.THOMPSON JR., F.A.AMARAL

ÁREA: Ambiental

A discussão sobre o que vem a ser o reuso de água, suas aplicações, e a preocupação com a

conservação e preservação do meio ambiente fazem parte dos anseios por uma sociedade

sustentável, que use racionalmente os recursos naturais como a água. Esta preocupação gera a

necessidade de buscar agentes químicos e técnicas de tratamento de efluentes industriais que

procurem minimizar ao máximo os impactos ambientais. A Lavanderia Industrial constitui

uma parcela significativa do consumo de águas e, consequentemente, gera efluentes que

devem ser tratados a partir de agentes coagulantes e floculantes. Inicialmente, realiza-se a

equalização e neutralização da carga do efluente, seguida da adição de agentes coagulantes,

dos quais se destacam o Sulfato de Alumínio (〖Al〗_2 〖(〖SO〗_4) 〗_3) e o Policloreto de

Alumínio (PAC), que não são biodegradáveis e possuem custo acessível. Já o tanino, apesar

de apresentar alto custo, destaca-se por ser biodegradável. Na etapa seguinte os agentes

floculantes utilizados são os polieletrólitos de origem aniônica, catiônica e não iônica. Este

trabalho foi realizado com o efluente proveniente da Lavanderia Industrial ALSCO do Brasil

Ltda, tendo como objetivo principal estudar variadas proporções entre os coagulantes, com

diferentes agentes floculantes, a fim de estabelecer parâmetros de controle ideais para que a

indústria alcance o padrão de qualidade estabelecido pelos órgãos a partir de processos

ecologicamente menos agressivos. Os ensaios das etapas de coagulação, floculação e

sedimentação do tratamento do efluente industrial foram realizados no Jar test, contendo seis

jarros. As condições experimentais controladas foram: velocidade de rotação das hélices

radiais (30 e 15 RPM para coagulação e floculação, respectivamente), pH dos ensaios em cada

etapa do tratamento (etapa de coagulação e floculação em pH 9,0) e o tempo de decantação do

lodo formado após a floculação (60 min). Os parâmetros de controle analisados foram o índice

de turbidez e o volume de lodo gerado. A proporção 7:3 (v/v) de tanino e 〖Al〗_2 〖(〖SO〗_4)

〗_3 10% seguida da adição de polieletrólito catiônico forneceu menores parâmetros de

controle.



CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE BIODIESEL METÍLICO DE

ÓLEO DE SOJA

SUELLEN MENDONÇA NASCIMENTO, IARA GOMES PEREIRA, MAGNO JOSÉ ALVES, MIRIA HESPANHOL MIRANDA

REIS

ÁREA: Ambiental

Apesar de a matriz energética brasileira ser ainda fortemente dependente do petróleo, a busca

por fontes renováveis de energia no Brasil vem crescendo com o passar dos anos. Dentre estas

uma que vem ganhando um papel de destaque é o biodiesel, que é uma mistura de ésteres

metílicos ou etílicos de ácidos graxos que aparece como uma alternativa ao petróleo, sendo

inserido na matriz energética brasileira a partir da criação de seu marco regulatório, através da

lei 11.097/2005. Esta lei institui a Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e

Biocombustíveis – ANP como órgão regulador de todo o biodiesel comercializado no Brasil, a

qual na Resolução 04/2010 define que o biodiesel deverá ser adicionado ao óleo diesel na

proporção de 5 % em volume. A pureza do biodiesel tem fortes efeitos na sua utilização como

combustível, o qual deve ser livre de água, álcool, glicerina e catalisador. A ANP, em sua

Resolução 07/2008, regulamenta as especificações para todo o biodiesel comercializado no

Brasil. Assim, o presente trabalho teve por objetivo a produção e a caracterização físico-

química do biodiesel de acordo com a norma vigente. O biodiesel foi produzido pela reação

de transesterificação de óleo de soja refinado e metanol na razão molar de 1:4, tendo como

catalisador KOH, à temperatura de aproximadamente 60°C no período de uma hora. O

biodiesel produzido, foi lavado na razao de 1:1, com água destilada a 50°C, três vezes, para a

neutralização do pH e foi caracterizado em termos de glicerina livre, pH da água de lavagem,

densidade, viscosidade e índice de acidez. A densidade foi obtida segundo a metodologia da

ABNT 7148, a glicerina livre foi verificada de acordo com a ABNT 15771, o índice de acidez

foi obtido como citado em metodologia do Instituto Adolf Lutz e a viscosidade através de um

viscosímetro Brookfield DV-III ultra. Os resultados obtidos mostraram êxito nas

metodologias aplicadas. Os padrões densidade, viscosidade e índice de acidez do biodiesel

lavado se encontraram de acordo com os limites estabelecidos pela Resolução ANP 04/2010,

já a glicerina livre do biodiesel lavado, apesar de próxima, ainda se encontra fora dos limites.



DESENVOLVIMENTO DE FILMES POLIMÉRICOS APLICADOS EM PROCESSOS DE ULTRAFILTRAÇÃO

CORREA1, L.S.; SANTOS1, E.F.Q; PAIVA1, F.S.; CARDOSO*2, V.L.; BATISTA2, F.R.X.

ÁREA: Ambiental

Este trabalho investigou a síntese de membranas poliméricas potencialmente utilizadas na

recuperação de proteínas do soro de queijo usando o processo de ultrafiltração. O estudo foi

realizado em duas etapas que compreenderam a produção do filme polimérico (membrana),

através da técnica de inversão de fase, seguida de sua aplicação em módulos de ultrafiltração

operando com fluxo tangencial para a recuperação do concentrado protéico do soro de queijo.

Os filmes poliméricos testados foram constituídos de acetato de celulose, poliestireno,

polissulfona e aditivo(polivinilpirrolidona). A reprodutibilidade na síntese das membranas

produzidas foi avaliada em relação à espessura dos filmes fabricados, fluxo de água permeada

e rejeição ao soluto (dextrana). Os resultados mostraram que as membranas de

polissulfona/polivinilpirrolidona (PES20/PVP 18/6) apresentaram os melhores desempenhos

na retenção do concentrado protéico de soro de queijo (160g/L), quando a unidade de

ultrafiltração operou com vazão de 130L/h, pressão de 310kPa a 20°. Os resultados quanto a

retenção de concentrado protéico de soro de queijo (160g/L) foram obtidos usando a unidade

de ultrafiltração operando com vazão de 130L/h, pressão de 310kPa a 20°C.



AVALIAÇÃO DA PERFORMANCE DE CATALISADORES DE ALUMINA NA REAÇÃO DE DESIDRATAÇÃO DO GLICEROL

LAURA LORENA SILVA, ANA FLÁVIA PINHEIRO DE CAMPOS, RICARDO REIS SOARES

ÁREA: Cinética e Catálise

Devido ao aumento de problemas relacionados à demanda de energia em todo o mundo, o

glicerol, principal subproduto da produção do biodiesel, surge como uma interessante matéria-

prima para a geração de diversos produtos antes oriundos de fontes fósseis. Atualmente,

existem diversos processos catalíticos, os quais o glicerol vem sendo empregado, tais como

reações de eterificação, esterificação, oxidação, entre outras. No entanto, a reação de

desidratação do glicerol constitui uma das rotas mais interessantes de utilização desta matéria-

prima, uma vez que representa uma forma de produção sustentável para os produtos oriundos

desse tipo de reação, tais como acroleína e o acetol. Esses dois compostos são intermediários

químicos de grande importância para a produção dos compostos como o ácido acrílico e 1,2-

propanodiol, respectivamente, usualmente empregados na indústria dos polímeros,

farmacêutica, entre outras. Com base nessas informações, pretende-se, primeiramente, a partir

dos testes catalíticos realizados no presente trabalho, confirmar os resultados obtidos através

do estudo termodinâmico das possíveis reações químicas isoladas que podem acontecer no

ambiente reacional de desidratação do glicerol, realizado previamente. E ainda, avaliar a

desempenho de catalisadores a base de alumina, calcinados a 350 e 600°C (Al2O3-350 e

Al2O3-600) na reação de desidratação do glicerol para produção dos compostos, acroleína e

acetol. Os testes catalíticos foram conduzidos a pressão ambiente e sob temperaturas

reacionais de 300, 325 e 350°C. Para melhor entendimento do desempenho dos catalisadores,

algumas análises de caracterização destes, como determinação das áreas superficiais BET,

difratometria de raio-X (XRD) e dessorção a temperatura programada de isopropilamina

(TPD-IPA), foram realizados.



AVALIAÇÃO DA PERFORMANCE DE CATALISADORES À BASE DE

NIÓBIO NA REAÇÃO DE DESIDRATAÇÃO DO GLICEROL

RAFAEL PEREIRA AZEVEDO, LAURA LORENA DA SILVA,ANA FLÁVIA PINHEIRO DE CAMPOS,RICARDO REIS

SOARES


Devido ao aumento de problemas relacionados à demanda de energia em todo o mundo, o

glicerol, principal subproduto da produção do biodiesel, surge como uma interessante matéria-

prima para a geração de diversos produtos antes oriundos de fontes fósseis. Atualmente,

existem diversos processos catalíticos, nos quais o glicerol vem sendo empregado, tais como

reações de eterificação, esterificação, oxidação, entre outras. No entanto, a reação de

desidratação do glicerol constitui uma das rotas mais interessantes de utilização desta matéria-

prima, uma vez que representa uma forma de produção sustentável para os produtos oriundos

desse tipo de reação, tais como acroleína e o acetol. Esses dois compostos são intermediários

químicos de grande importância para a produção dos compostos, ácido acrílico e 1,2-

propanodiol, respectivamente e usualmente empregados na indústria dos polímeros,

farmacêutica, entre outras. Com base nessas informações, pretende-se, primeiramente, a partir

dos testes catalíticos realizados no presente trabalho, confirmar os resultados obtidos através

do estudo termodinâmico das possíveis reações químicas isoladas que podem acontecer no

ambiente reacional de desidratação do glicerol, realizado previamente. E ainda, avaliar a

performance de catalisadores à base de nióbio (fosfato de nióbio e óxido de nióbio) calcinados

a 350 e 400°C (NbOPO4-350 e Nb2O5-400) na reação de desidratação do glicerol para

produção dos compostos, acroleína e acetol. Os testes catalíticos foram conduzidos a pressão

ambiente e sob temperaturas reacionais de 300, 325 e 350°C. Para melhor entendimento do

desempenho dos catalisadores, algumas análises de caracterização destes, como determinação

das áreas superficiais BET, difratometria de raio-X (XRD) e dessorção a temperatura

programada de isopropilamina (TPD-IPA) foram realizados.



SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE CATALISADORES DO TIPO PEROVSKITA PARA A PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO

RAFAEL CAMACHO TOBIAS, ADRIANO ASSIS AFONSO, THIAGO PADOVANI XAVIER, RAIMUNDO LORA SERRANO,

CARLA EPONINA HORI


A escassez de recursos naturais não-renováveis, assim como o aumento da demanda global de

energia e suas implicações ambientais têm estimulado a pesquisa e desenvolvimento de

tecnologias alternativas de suprimento energético, tais como a produção de H2. O hidrogênio

é uma excelente opção para se tornar um combustível, pois ele é altamente energético e libera

somente vapor d’água na sua combustão. Neste trabalho, o objetivo foi a preparação e

caracterização de catalisadores do tipo perovskita dopados cério (La1−xCexNiO3) para futura

utilização na produção de hidrogênio a partir da reforma seca do biogás. O biogás torna-se

uma valiosa fonte de energia renovável, pois ele é produzido a partir da decomposição da

matéria orgânica e é composto principalmente pelo gás metano e pelo gás carbônico que são

os dois reagentes da reforma seca. Os catalisadores foram preparados pelo método sol-gel com

0%, 5% e 10% de cério dopado na estrutura, sendo posteriormente caracterizados utilizando

três técnicas: área superficial específica BET, Difração de raios X (DRX) e redução a

temperatura programada (RTP). O método obteve bom rendimento e se mostrou simples para

a preparação da perovskita. A partir dos difratogramas dos óxidos frescos foi possível

identificar as fases Ce4+ na forma de CeO2, NiO e a estrutura tipo perovskita LaNiO3, bem

como realizar cálculos cristalográficos (tamanho de cristalito, densidade teórica, parâmetros

de rede e deformação da rede). As amostras quando reduzidas são convertidas em La2O3 e

Ni0 mantendo o Ce4+ segregado. As amostras dopadas com cério apresentaram menor

dispersão metálica (DNi ≈ 5%), porém, não houve alterações significativas para SBET (5 – 6

m2g-1) mantendo constante a deformação da rede (4 – 5%). A partir da redução a temperatura

programada verificou-se que o consumo de hidrogênio na redução não se alterou

significativamente entre os catalisadores com diferentes porcentagens de cério.



AVALIAÇÃO DO ÁCIDO CLORÍDRICO NA CINÉTICA DA HIDRÓLISE

DO MELAÇO DE SOJA

DAYNNA RAHDA DO CARMO CASTRO, PRISCILLA STEPHANIE LAMOUNIER, BETANIA BRAZ ROMÃO, VICELMA LUIZ

CARDOSO, MIRIAM MARIA DE RESENDE


No processo de extração protéica da soja, usando uma mistura de etanol e água, a fração

líquida no final do processo contém na sua maior parte, os açúcares da soja. O etanol é

recuperado da fração liquida e o melaço de soja é gerado. Este trabalho tem como objetivo

estudar a hidrólise ácida deste melaço seguida da fermentação submersa por Saccharomyces

Serevisiae, visando a produção de etanol. O processo de hidrólise ácida foi realizado

utilizando ácido clorídrico na concentração de 1 N a 0,5 atm por 20 min. Estudou-se a

diluição do melaço e a cinética de fermentação. Na fermentação alcoólica usou-se

concentração de inóculo de 30 g/L sem a complementação de nutrientes.



AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS DA CAPACIDADE FERMENTATIVA

DE LEVEDURAS FLOCULANTES

ARTHUR DE PAULA CARRIJO, CARLA ZANELLA GUIDINI, LÍBIA D. S. MARQUEZ

ÁREA: Engenharia Bioquímica

O emprego do etanol representa uma alternativa aos combustíveis fósseis e, portanto, uma

forma de combater os problemas ambientais e de melhorar as reservas de energia. Para

garantir uma produção sustentável de etanol, necessita-se de melhorias no desempenho e

redução de custos no processo e a aplicação de leveduras floculantes no processo se mostra

promissora, pois com essa tecnologia as usinas obterão uma economia significativa, visto que

não precisarão investir na aquisição e manutenção de equipamentos de centrifugação. As

leveduras Saccharomyces cerevisiae são micro-organismos de alta eficiência fermentativa.

Este fato tem permitido a seleção de cepas industriais com características adquiridas que as

tornam produtores superiores de etanol mais tolerantes aos produtos da fermentação. Sendo

que, a fermentação alcoólica é a ação de leveduras sobre açúcares fermentescíveis contidos

em uma solução. É um processo biológico no qual a energia fornecida por reações de

oxidação parcial pode ser utilizada para o crescimento de leveduras e a oxidação parcial

anaeróbia da hexose na produção de álcool e CO2. E, portanto, a sua avaliação é

imprescindível para auxiliar o controle da floculação de leveduras e promover sua aplicação

na produção de etanol a nível comercial. Assim as leveduras utilizadas neste trabalho foram

da espécie Saccharomyces cerevisae com características floculantes, sendo as leveduras C14 e

C2/95 doadas pelo Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas, Biológicas e Agrícolas

(CPQBA). Estas leveduras foram caracterizadas quanto as determinações dos rendimentos em

etanol e massa celular relacionadas com o açúcar consumido, além de outros parâmetros

necessários para a avaliação da capacidade fermentativa. Os dados obtidos indicaram que a

determinação da capacidade fermentativa pode avaliar o desempenho industrial de cepas no

processo de produção de álcool.



PRECIPITAÇÃO DE TRIPSINA INDUZIDA PELA ADIÇÃO DE SAIS

EDUARDA CRISTINA DE MATOS CAMARGO, FLÁVIA PAVANI PIOVANI, ÉRIKA OHTA WATANABE


A precipitação induzida pela adição de sais é um processo freqüentemente utilizado na

purificação de proteínas em solução aquosa. Esta etapa de precipitação possui como

característica a concentração em alto grau da molécula de interesse, sendo utilizada entre uma

primeira etapa de separação de sólido e líquido e a purificação final. Após a separação da

proteína, o sal presente no precipitado deve ser removido e a solução remanescente necessita

de tratamento para que os eletrólitos sejam recuperados e reutilizados no processo, para

reduzir o custo e evitar a contaminação do meio ambiente. Neste trabalho foi estudada a

precipitação de tripsina suína a 4°C utilizando-se os sais sulfato de amônio, sulfato de sódio,

cloreto de sódio e o sal volátil carbamato de amônio. As solubilidades das proteínas foram

determinadas experimentalmente e os dados experimentais correlacionados pela equação de

Cohn. Por ser a tripsina uma enzima proteolítica, que apresenta problemas específicos de

autólise em seu pH ótimo igual a 8,0, e devido ao caráter básico do sal carbamato de amônio,

ensaios de atividade enzimática da tripsina suína foram efetuados. Comparando-se os

resultados de atividade total recuperada da tripsina precipitada com o sal volátil e com sulfato

de amônio verificou-se a diminuição na atividade da proteína precipitada com carbamato de

amônio. Este comportamento é devido provavelmente ao elevado pH do sal volátil carbamato

de amônio.



AVALIAÇÃO DA PRODUTIVIDADE DA FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

EMPREGANDO ANTIBIÓTICO NATURAL

LARISSA FREITAS CARVALHO, INACIO RAMOS LEITE, VICELMA LUIZ CARDOSO


Industrialmente uma das técnicas mais utilizadas para a desinfecção dos meios fermentados

consiste na utilização de antibióticos químicos. Porém, a utilização de antibióticos naturais

tem sido recomendada pelo mercado internacional e pelas indústrias que utilizam a levedura

autolizada como matéria prima. As destilarias que fazem a secagem de leveduras, visando a

sua comercialização para o mercado interno e externo, têm estado atentas para que o produto

seja fornecido sem resíduos provenientes dos antibióticos. Países da Europa e os Estados

Unidos estão proibidos de utilizarem levedura – que é voltada para o consumo animal e

humano – com algum tipo de resíduo dos antibióticos químicos. Assim, o objetivo desse

trabalho é avaliar a produtividade de uma fermentação alcoólica contaminada por cultura

mista, com a aplicação de antibiótico natural a base de lúpulo, empregando um planejamento

experimental em função das variáveis: concentração inicial de levedura, dosagem de

antibiótico e concentração inicial da cultura mista contaminantes. As fermentações

apresentadas neste trabalho foram realizadas em um fermentador de bancada, apto a conduzir

os experimentos em condições próximas às utilizadas em processos industriais. Observa-se

que a produtividade aumenta com o aumento da concentração inicial de levedura, isto é, as

leveduras têm poder de competição com as bactérias quando ocorre a contaminação do

processo fermentativo, contrapondo-se aos danos causados pela contaminação. Também o que

pode ser confirmado comparando os resultados dos experimentos é que quanto maior a

concentração inicial de bactéria menor a produtividade. Acredita-se que as baixas

produtividades detectadas em todos os experimentos realizados ao longo do planejamento

experimental não possam ser atribuídas ao uso de antibiótico, uma vez que todas as

fermentações já estavam contaminadas quando da adição do antibiótico.



ENSAIOS PRELIMINARES DA PRODUÇÃO BIOLÓGICA DE HIDROGÊNIO

JULIA GAROFANO DOS SANTOS, GUILHERME AUGUSTO DA SILVA BERTACI, JULIANA DE SOUZA FERREIA,

VICELMA LUIZ CARDOSO


Em virtude dos danos ambientais causados pelo emprego de combustíveis de origem fóssil, da

perspectiva de aumento do custo, e da limitação de suas reservas, há um incentivo para a

obtenção de fontes renováveis e combustíveis alternativos. Neste contexto surgem os

processos de produção de hidrogênio, que trata-se de um recurso energético que não causa

danos ambientais, eficiente, renovável e que durante a sua produção e utilização, não há

geração de CO2. A fermentação por bactérias anaeróbicas apresenta-se como uma rota

promissora para obtenção de bio-H2 por se mostrar como uma alternativa de produção deste

biocombustível e simultaneamente oferecer uma alternativa a redução de resíduos

agroindustriais. Apesar das vantagens deste processo, estudos recentes indicaram baixos

índices para a conversão de substrato, eficiência e taxa de produção de hidrogênio, causados

principalmente pela queda de pH devido ao acúmulo de ácidos orgânicos e pelo consumo de

H2 por bactérias metanogênicas. Portanto, é evidente a necessidade de obter avanços para a

síntese de bio-H2, e tornar o processo técnica e economicamente viável. Neste estudo foram

realizados os ensaios preliminares da produção de bio-H2 por fermentação escura em processo

batelada, usando como melaço de cana-de-açúcar e soro de queijo como substratos. Foram

investigados a concentração do inóculo, a concentração do substrato e o efeito do choque

térmico para inativação de microrganismos consumidores do hidrogênio produzido. Os dados

obtidos contribuirão para a implantação de sistema de fermentação escura em biorreator

operando em batelada com o intuito de otimizar o processo de produção de bio-H2.



INFLUÊNCIA DA VAZÃO DE MOSTO EM UMA FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA UTILIZANDO SACCHAROMYCES CEREVISAE

FLOCULANTE EM REATOR TORRE.

LARISSA LEITE ROSA E SILVA, ANNELISE PANTALEÃO CINTRA LIMA, JONAS RIBEIRO FARIA, CARLA ZANELLA

GUIDINI, LÍBIA DINIZ SANTOS MARQUEZ.


Em razão da escassez e alta dos preços dos combustíveis fósseis, e da poluição causada por

estes, o etanol tem sido considerado uma alternativa para diminuir problemas ambientais e

energéticos no mundo, já que se trata de uma fonte renovável de energia. A utilização deste

combustível contribui com a redução das emissões de poluentes, pois grande parte dos

poluentes resultantes da queima do etanol no motor é reabsorvida no ciclo de crescimento da

cana-de-açúcar, e os resíduos das usinas são totalmente reaproveitados na lavoura e na

indústria. Na fermentação da sacarose para produção de etanol, as leveduras floculantes, após

transformar os açúcares presentes no caldo da cana em álcool, se agregam em forma de flocos

e concentra-se no fundo do reator, facilitando sua reutilização. Assim, sua utilização aumenta

a produtividade, reduz custos operacionais, de instalação e de gasto energético associados à

aquisição de centrífugas, e, possivelmente, reduz a contaminação pela facilidade de arraste das

células bacterianas. A utilização do reator tipo torre, neste tipo de processo, é desejável, pois

evita o elevado consumo energético no caso de agitação mecânica e problemas de mistura

com o surgimento de zonas mortas no interior do reator, tornando cada vez mais pronunciados

com a ampliação de escala. Portanto, avaliação da cinética da fermentação alcoólica é

imprescindível para auxiliar o controle da floculação de leveduras e promover sua aplicação

na produção de etanol a nível comercial. Neste trabalho, foi estudada a influência da vazão de

entrada de mosto em um reator tipo torre, utilizando Saccharomyces cerevisae de

características floculante (C2-00, doada pelo Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas,

Biológicas e Agrícolas (CPQBA) em uma fermentação alcoólica, controlando temperatura em

32°C.



ANÁLISE CORPORATIVA DA PRODUÇÃO DE CELULASE POR FERMENTAÇÃO EM ESTADO SÓLIDO COM ASPERGILLUS NIGER

EM REATOR ROTATIVO POR TOMBAMENTO E REATOR ROTATIVO AXIAL.

LUCAS DE OLIVEIRA CARVALHO, JEFERSON IVANUÊ DIAS DE MORAES, UBIRAJARA COUTINHO FILHO, VICELMA

LUIZ CARDOSO


As necessidades de aproveitamento de subprodutos agroindustriais e uso de plantações

adequadas para condições ambientais variadas fazem com que as fermentações em estado

sólido sejam motivo de interesse da biotecnologia moderna. Este processo tem sido cada vez

mais utilizado como uma alternativa a outros processos de fermentação, que requer,

entretanto, algumas seleções: como o tipo de substrato, microorganismo, entre outros fatores.

Com isso, a fermentação em estado sólido, utilizando resíduos agroindustriais como matéria-

prima e microorganismos como os fungos filamentosos, podem ser empregados na obtenção

de produtos com valor agregado como as celulases, que apresentam importante papel na

cadeia de produção do etanol de biomassa. Assim as enzimas que são catalisadores biológicos,

capazes de aumentar a velocidade das reações, enquanto diminui a energia de ativação,

desempenham um importante papel na indústria, possibilitando a utilização de processos mais

econômicos, menos poluentes e ainda assim eficientes. Neste contexto, as fermentações para

produção de complexo de celulose e o uso do sorgo se destacam pelo interesse que há nos

mesmos na produção de etanol de segunda geração, isto é, os resultados obtidos levaram à

conclusão que a biomassa de sorgo com adição de soro é promissora na produção da celulase,

pois apresenta atividades enzimáticas maiores que as observadas em demais processos. No

presente trabalho foi analisado a fermentação em estado sólido de sorgo com adição de inerte

de polietileno em reatores rotativos com tombamento e axial de 450 mL de volume útil.

Embora tenha sido constatado melhor desempenho no reator com tombamento, ambos os

reatores apresentaram a mesma produtividade máxima de 5,29 U/g.h. Também foi constatado

ao longo dos ensaios que os mesmos funcionam de forma homogênea.



ESTABILIDADE TÉRMICA DE INVERTASE IMOBILIZADA

BRUNA VIEIRA CABRAL, LÍBIA DINIZ SANTOS MARQUEZ, VICELMA LUIZ CARDOSO E ELOÍZIO JÚLIO RIBEIRO


O açúcar invertido é um adoçante natural, uma mistura de frutose, glicose e sacarose residual.

Esta mistura é muito utilizada na indústria alimentícia sendo obtida através da hidrólise

enzimática. Neste trabalho estudou-se a enzima invertase da marca Sigma, a qual é uma

importante enzima comercial usada na hidrólise da sacarose que produz uma mistura de

glicose e frutose, conhecida como xarope de açúcar invertido, muito utilizado nas indústrias

de alimentos e bebidas. Esta enzima é utilizada também na fabricação de mel artificial,

indústrias farmacêuticas e de papel, bem como em eletrodos de enzimas para identificação de

sacarose. O uso de enzimas como catalisadores para os grandes processos industriais é

limitado pelo seu elevado custo de produção e estabilidade de armazenamento. Uma vez que

estas enzimas são solúveis e a recuperação das mesmas no final do processo é comprometida.

No entanto, com o advento da imobilização fica viável a reutilização do biocatalisador

heterogêneo, reduzindo os custos e melhorando o controle do processo. Neste estudo a

invertase foi imobilizada na resina Duolite A-568 da Rohm Haas, a qual é uma resina de troca

iônica fracamente básica. A aplicação da enzima na forma imobilizada pode apresentar várias

vantagens em relação à forma livre, tais como redução de custo, possibilidade de melhor

controle de processo, operação contínua, aumento de estabilidade, porém algumas alterações

nas propriedades cinéticas da enzima também podem ser verificadas. A estabilidade térmica

das enzimas é um parâmetro muito importante nos modelos de reação enzimáticas, o qual

determina os limites de utilização e reutilização da enzima e conseqüentemente os custos do

processo. Neste trabalho são apresentados os resultados da estabilidade térmica da invertase

imobilizada por adsorção em resina de troca iônica Duolite A-568, os quais foram analisados

segundo um modelo de desativação em série com dois estágios. Os resultados experimentais

indicaram uma forte dependência da estabilidade térmica da enzima imobilizada em relação à

temperatura.



PRODUÇÃO DE COMPLEXO DE CELULASE DE TRICHODERMA REESEI EM FERMENTAÇÃO SUBMERSA

FLÁVIA PAVANI PIOVANI, MARIA APARECIDA DE BARROS, UBIRAJARA COUTINHO FILHO, VICELMA LUIZ CARDOSO


A preocupação com o consumo crescente de combustíveis, aliada a escassez de matérias-

primas e a poluição ambiental estimulam o uso da biotecnologia na produção de

biocombustíveis. Devido a isso a utilização de resíduos industriais e agrícolas para despoluir o

ambiente e criar produtos alternativos é um dos grandes interesses atuais. Neste aspecto o

Trichoderma reesei se destaca como importante microorganismo produtor de enzimas com

especial destaque para complexos de celulose destinados à produção de etanol segunda

geração. No presente trabalho foi feita a avaliação do uso de Trichoderma reesei cepa CCT

2768, em meio contendo 100 mL de soro com 40 g/L de lactose, 20.g/L de celulose, 3 g/L de

extrato de levedura e mistura de sais (cloreto de zinco(ZnCl), cloreto de magnésio(MgCl) e

cloreto de manganês(MnCl)) na concentração de 0,05 g/L durante 12 horas, para produção de

complexos de celulase. A atividade enzimática do meio foi avaliada, assim como o uso das

enzimas na forma bruta e concentrada na hidrolise da celulose. Foi constatada mais atividade

para enzima bruta, e a maior atividade obtida foi de 315 U/L. Na mesma condição testada para

presente hidrolise da celulose 20 g/L, foi constatada que o complexo enzimático obtido foi

capaz de gerar uma concentração de 19 g/L de açúcar redutor para 24 h de reação. A hidrólise

realizada com os complexos enzimáticos foi comparado com a hidrólise ácida das biomassas

de soro e celulose sendo o pH para a hidrólise ácida ajustado em 1 após a hidrólise foi

realizado uma fermentação alcoólica com os hidrolisados e observou –se uma maior produção

de etanol nos hidrolisados com complexos enzimáticos.



POTENCIAL DE FUNGOS DO CERRADO E TRICHODERMA REESEI

NA PRODUÇÃO DE CELULASE

JANAÍNA FISCHER, LAIANE ANDRADE, LINA RAMADAN, UBIRAJARA COUTINHO FILHO, VICELMA LUIZ CARDOSO


O interesse mundial na pesquisa do etanol celulósico se deve ao grande potencial, que abrange

o uso de matéria-prima renovável. O Cerrado Brasileiro é reconhecido como a savana mais

rica do mundo em biodiversidade com a presença de ecossistemas capazes de abrigar fungos

produtores de complexo enzimático que degrada a celulose. Tendo em vista essa diversidade e

a abundância de resíduos gerados no processamento de alimentos, como maracujá, arroz,

manga, café e outras fontes de celulose no cenário nacional e na região, o presente trabalho

teve como objetivo avaliar fungos coletados no ecossistema do cerrado, quanto à atividade

enzimática e à atividade em celulase, e comparar com fungo comercial, Trichoderma reesei. A

degradação de celulose foi verificada no meio Agar carboximetilcelulose (10,0 g.L-1) e a

revelação das placas, contendo o fungo em estudo, foi realizada com solução corante de

vermelho congo (1 g.L-1). A atividade enzimática foi definida em termos de índice

enzimático e calculada pela relação entre o diâmetro do halo gerado ao revelar o fungo e o

diâmetro da colônia. Para avaliação comparativa da capacidade de produção do complexo de

celulase, foi utilizado resíduo de casca de arroz com soro, em condições previamente

otimizadas (12,9% de casca de arroz, 1,3% de soro e 86,05% de umidade), para fermentação

em estado sólido em reator estático, com duração de 3, 6, 10, 20, 24 e 36h de fermentação, e

avaliação da atividade de celulase gerada por FTPase. Dentre os fungos do cerrado estudados,

o que apresentou maior índice enzimático foi o D, coletado de folhas de mangueira, na

Fazenda Experimental do Glória, Uberlândia-MG. Na comparação entre este e o T. reesei, foi

possível observar que o tempo de 3h de fermentação foi o mais adequado. A atividade em

celulase obtida foi: 12,33 U/g para o Fungo D e 6,65 U/g para T. reesei, demonstrando que o

fungo do cerrado apresenta potencial promissor para produção de celulase. Palavras-chave:

celulase, fungos do cerrado, fermentação em estado sólido.



AVALIAÇÃO DO ÁCIDO SULFÚRICO NA CINÉTICA DA HIDRÓLISE

DO MELAÇO DE SOJA

PRISCILLA STEPHANIE LAMOUNIER, DAYNNA RAHDA DO CARMO CASTRO, BETANIA BRAZ ROMÃO, VICELMA LUIZ

CARDOSO, MIRIAM MARIA DE RESENDE


A fabricação de preparados de soja ricas em proteínas isentas de oligossacarídeos flatulentos

(OF) gera uma grandes volumes de efluentes que apresentam quantidades consideráveis de

carboidratos do tipo OF. Este trabalho tem como objetivo estudar a hidrólise ácida desses

açucares seguida de fermentação submersa por Saccharomyces Cerevisiae. O processo de

hidrólise foi realizado utilizando ácido nítrico e ácido sulfúrico na concentração de 1,2 N a 0,5

atm por 20 min. Na fermentação usou-se concentrações celulares iniciais de 35 g/L sem a

complementação de nutrientes.



CARACTERIZAÇÃO E FABRICAÇÃO DE IOGURTE: LEITE DE CABRA E DE VACA

THIAGO MENDONÇA DE SOUSA, JULIANA DE SOUZA FERREIRA, ÉRIKA OHTA WATANABE


O leite é um alimento rico em nutrientes, sendo uma das principais fontes de proteínas e

cálcio. É amplamente consumido devido à variedade de derivados e à acessibilidade

econômica. A produção de leite de cabra e de seus derivados vem crescendo no Brasil,

principalmente na região Sudeste, em virtude de suas características nutritivas e a alta

digestibilidade, indicando uma fonte alternativa ao leite de vaca. Tal incremento produtivo

aponta para a necessidade de pesquisas que avaliem sua constituição. Dos produtos derivados

do leite, o iogurte é o principal produto fermentado, apresentando grande valor nutricional e

possíveis propriedades terapêuticas. O objetivo deste trabalho foi determinar as diferenças na

composição química dos leites de vaca e de cabra. Além disso, foram fabricados iogurtes,

originais e adoçados com sabor de baunilha. Os parâmetros analisados para a caracterização

dos leites foram: pH, acidez titulável, densidade e os teores de sólidos totais, de cinzas, de

gordura, de lactose e de proteína. O acompanhamento da estabilidade do leite devido à ação

de microrganismos foi realizado pelas provas do álcool, da fervura e do alizarol. Com relação

à produção de iogurte, foram comparados o teor de sólidos totais e as curvas de acidificação

quanto à origem do leite. Os resultados foram discutidos com base nos dados da literatura.

Este estudo incentiva a fabricação do iogurte do leite de cabra e a avaliação dos métodos para

análises físico-químicas abordada neste trabalho é importante para estabelecer um padrão de

qualidade nas indústrias de laticínios e garantir processos seguros e rentáveis, que visam à

qualidade e o beneficiamento de sua carga nutricional.



OTIMIZAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE CONTORNO EM SIMULAÇÕES

DE LEITO DE JORRO NO SOFTWARE ANSYS FLUENT

IRINEU PETRI JÚNIOR, CLAUDIO ROBERTO DUARTE

ÁREA: Otimização, Simulação e Controle de Processos

A aplicação da técnica de fluidodinâmica computacional (CFD), no estudo de um leito de

jorro, permite descrever a distribuição de velocidade das partículas e do fluido, perfis de

porosidade e queda de pressão no interior deste equipamento, que são dados muito

importantes para sua construção e/ou controle. Considerando a verificação das simulações

através de dados experimentais, o uso dessa técnica pode contribuir significativamente para o

entendimento dos fenômenos envolvidos no escoamento do fluido e da partícula no interior do

leito e conseqüentemente auxiliar na otimização das condições de operação. Devido à

complexidade das iterações entre partículas, simulações deste tipo de equipamento necessitam

de um grande esforço computacional, principalmente quando se usa geometrias em três

dimensões (3D). Desde o início da sua utilização, pesquisadores sempre tomam condições de

contorno similares para fazer as simulações, levando-se assim a resultados próximos ao real.

Porém com o passar dos anos, os softwares de CFD vieram se evoluindo, criando novos

modelos de discretização de equações e iteração entre fases. Então, este artigo tem por

objetivo estudar as melhores condições de contorno e numéricas, utilizando o software Ansys

FLUENT, nas simulações de um leito de jorro para otimizar os resultados obtidos, visando

sempre o menor esforço computacional para resultados conscientes. Após feitos vários teste,

modificando vários parâmetros e condições de simulações, pôde-se encontrar um conjunto de

condições de contorno na qual temos resultados excelente, melhores que os resultados obtidos

utilizando o conjunto de parâmetros encontrado comumente na literatura. Essas novas

simulações vão ser de extrema importância para futuros trabalhos no meio científico.



SIMULAÇÃO NUMÉRICA CFD DA PERDA DE CARGA EM ACESSÓRIOS DE TUBULAÇÃO

THIAGO LUCAS VIEIRA PRIMO, LUCAS FERNANDO RIBEIRO CHAVES, RODRIGO BETTEGA


A perda de carga é um fenômeno físico que envolve escoamento de fluidos, cujos efeitos

atingem diretamente a potência da unidade de bombeamento. A Simulação Numérica em

Mecânica dos Fluidos (CFD – Computational Fluid Dynamics) é uma ferramenta poderosa

que torna possível otimizar um escoamento real. Para que as simulações em CFD representem

o fenômeno de forma adequada, tornam-se necessários testes preliminares aliados a dados

reais buscando verificar a capacidade da ferramenta de representar o fenômeno avaliado.

Neste contexto, o presente trabalho buscou estimar o comportamento fluidodinâmico de um

escoamento com acidentes (contração e expansão súbita), cuja presença implica em perdas de

cargas localizadas. O trabalho foi realizado utilizando software de simulação CFD FLUENT,

aliado ao software GAMBIT para a geração das malhas computacionais, para simular a

fluidodinâmica do problema e comparar os resultados com equações disponíveis na literatura.

O trabalho compreendeu o levantamento de dados experimentais e equações da literatura,

testes numéricos pra alcançar uma configuração adequada de malha para as simulações, as

quais foram realizadas com características bidimensionais da fluidodinâmica do escoamento

da água nos acessórios avaliados. Os resultados indicam que a queda de pressão no acessório e

os contornos de velocidades foram coerentes frente aos resultados da literatura.



MODELAGEM DE REATORES NÃO-IDEAIS USANDO DADOS DE DISTRIBUIÇÃO DE TEMPO DE RESIDÊNCIA E O ALGORITMO DE

COLISÃO DE PARTÍCULAS

ALTAMIRANDO COLOMBO RIBEIRO NETO, FRAN SÉRGIO LOBATO


A modelagem de reatores não-ideais configura-se como tópico de pesquisa de grande interesse

na engenharia química. Isto se deve ao fato de que nem todos os reatores de tanque são

perfeitamente misturados e nem todos os reatores tubulares exibem o comportamento de

escoamento empistonado. Um dos mecanismos utilizados para a modelagem de reatores não-

ideais é a combinação e/ou modificações de reatores idéias para a sua representação. Neste

caso, o conhecimento da Distribuição do Tempo de Residência (DTR), que caracteriza o

tempo que os vários elementos de fluido permanecem no reator, tem sido utilizado para a

modelagem de reatores não-ideais. Na literatura, vários modelos para a previsão da conversão

a partir de dados de DTR podem ser encontrados, dente os quais pode-se citar: i) modelos sem

parâmetros ajustáveis (segregação e mistura máxima); ii) modelos com um parâmetro

ajustável (tanques em série e dispersão) e iii) modelos com dois parâmetros ajustáveis

(reatores reais modelados como combinações de reatores ideais). No caso dos problemas de

estimação de parâmetros, técnicas de otimização determinísticas, isto é, metodologias que

fazem uso de informação sobre o gradiente da função objetivo e de suas restrições tem sido

frequentemente empregadas. Alternativamente, o uso de técnicas não determinísticas, também

denominadas heurísticas ou evolutivas, tem atraído cada vez mais a atenção da comunidade

científica em função de sua capacidade de escapar de ótimos locais, pela facilidade de

implementação e pela concepção simples. Neste contexto, recentemente foi proposto o

algoritmo de colisão de partículas (Particle Collision Algorithm, PCA), inspirado no

algoritmo de recozimento simulado (Simulated Annealing). Este fundamenta-se na física das

reações de colisão de partículas em um reator nuclear, com grande ênfase nos

comportamentos de espalhamento (scattering) e absorção (absorption). Neste trabalho, o

algoritmo de colisão de partículas, associado ao conhecimento dos dados de DTR, é

empregado para a estimação de parâmetros necessários para a modelagem de um reator CSTR

(Continuous Stirred-Tank Reactor) real aproximado como dois CSTRs interconectados. Os

resultados obtidos demonstram que o algoritmo PCA se configura como uma alternativa

interessante para o tratamento deste tipo de problema.



ANÁLISE DE DIFERENTES TIPOS DE MALHAS E CONFIGURAÇÕES

APLICADAS À GEOMETRIA DE UM HIDROCICLONE.

RICARDO BERNARDES E SILVA, CURT MAX PANISSET, CLAUDIO ROBERTO DUARTE, CARLOS HENRIQUE ATAÍDE


Os hidrociclones são equipamentos de construção relativamente simples, de baixo custo que

tem a função de realizar separação líquido-líquido ou líquido-sólido. São amplamente

difundidos em diversos ramos do meio industrial, como a mineração, a indústria do petróleo e

a petroquímica. Com base no referido equipamento o presente trabalho avaliou diferentes

tipos e configurações de malha aplicadas à geometria do hidrociclone uma vez que a geração

da malha computacional é uma das partes mais importantes e que consome um grande tempo

no estudo da Fluidodinâmica Computacional (CFD). A Qualidade da malha possui um papel

importante na relevância das informações obtidas por meio da modelagem do problema físico.

Uma malha bem construída implicará em resultados mais precisos, com menor difusão de

erros numéricos e desvios em relação ao experimental. Para o estudo, o Software utilizado

para a construção das malhas foi GAMBIT® 2.3.16, destacando que foram analisadas malhas

nas faces do tipo Quadriláteras e Triangulares e os elementos gerados (volumes) foram

Tetraédricos (do tipo TGRID), Hexaédricos ( do tipo Map) e Hexaédricos/Wedge (do tipo

Cooper). O Parâmetro utilizado para comparação da qualidade de cada malha empregada foi a

SKEW, que é uma medida de assimetria tanto geométrica quanto angular de uma célula em

relação a outra célula equilátera ( dita célula sem distorções geométricas e angulares).Outro

fator também analisado foi o número de células geradas por cada malha já que quantidade de

células está intimamente ligada aos custos computacionais requeridos e influencia no tempo

de simulação necessário. Os resultados apontam para o uso de uma malha com elementos do

tipo Hexaédricos/Wedge na região central do equipamento, Tetraédricos na alimentação e

elementos Hexaédricos Regulares nas demais regiões.



MODELAGEM HÍBRIDA EM PROBLEMAS DE OTIMIZAÇÃO NA ENGENHARIA QUÍMICA

BÁRBARA LOPES SIMÃO,RUBENS GEDRAITE,SÉRGIO MAURO DA SILVA NEIRO


Modelagem Híbrida em Problemas de Otimização na Engenharia Química Autores: Bárbara

Lopes Simão Rubens Gedraite Sérgio Mauro da Silva Neiro A programação matemática tem

sido amplamente aplicada no estudo de problemas de otimização da indústria química ao

longo das últimas décadas. Nesta forma de abstração de um problema real, lança-se mão de

duas classes de variáveis: as variáveis reais e as variáveis inteiras ou binárias. Esta última

classe de variáveis pode ser utilizada para contemplar aspectos logístico de operação tais

como seleção dos fornecedores de matéria prima ou topologia de uma planta. Em modelos

híbridos, no contexto de problemas de otimização, faz-se uso também de variáveis lógicas que

assumem valores verdadeiro ou falso. É possível criar complexas expressões de

relacionamento entre as variáveis lógicas através de proposições lógicas que não poderiam

ser, de outra forma, facilmente elaboradas apenas com as variáveis binárias. O presente

trabalho ilustra a aplicação de modelos híbridos em problemas casos de estudo e apresenta

uma metodologia para converter proposições lógicas em restrições que envolvem apenas

variáveis binárias que atendam um determinado critério. Os problemas casos de estudo foram

modelados utilizando a ferramenta GAMS e os problemas híbridos foram resolvidos

utilizando o solver LOGMIP invocado pelo GAMS. LOGMIP é um solver especialmente

desenhado para lidar com problemas híbridos Palavras chaves: modelos híbridos, otimização,

variáveis lógicas, LOGMIP



MODELO RE-PARAMETRIZAÇÃO E PREVISÃO DE SAÍDA PARA UM

SISTEMA DE BIORREATORES

RENATO RESENDE DE FREITAS RIBEIRO


O aquecimento global e o esgotamento dos combustíveis fósseis têm aumentado à necessidade

de produção de energia limpa e sustentável. Biodiesel, um combustível alternativo prevê uma

redução de 67% do efeito estufa quando comparado aos combustíveis fósseis (USEPA, 2002).

As microalgas são eficientes sistemas biológicos com maior produção de biomassa e a taxa de

crescimento mais rápido quando comparadas a outras culturas. Com isso têm a capacidade de

produzir grandes quantidades de óleo que pode ser usado diretamente como os óleos de alto

valor de uma única célula (Chen e Chen, 2006), ou ser convertido em biodiesel (Li et al.,

2007). O bom controle das condições de cultivo é fundamental para o desenvolvimento

econômico e a viabilidade da produção em larga escala de microalgas. A fim de programar um

controle baseado num modelo, deve-se identificar um modelo que capta adequadamente a

dinâmica bioquímica de microalgas e que seja simples o suficiente para permitir sua aplicação

para o projeto do controlador. Sistemas bioquímicos são altamente não-lineares, e os modelos

de tais sistemas geralmente contêm parâmetros que não são diretamente acessíveis à medição

(Audoly et al., 2001). Portanto, o uso de um modelo para desenvolver um controlador de

processos de microalgas requer a estimativa dos parâmetros do modelo utilizando

experimentos bem planejados. Um modelo matemático não é estimável, se os dados coletados

para identificação de parâmetros e validação do modelo não é suficiente para a estimativa

precisa de todos os parâmetros do modelo. No artigo, investigou-se um modelo de EDO’s de

um biorreator de microalgas, contendo 6 estados e 12 parâmetros desconhecidos que foram

avaliados com o auxílio de muitos artifícios matemáticos. No sistema de biorreatores de algas

com um produto intracelular, os dois estados-chave são a biomassa e o produto da

concentração intracelular. O produto intracelular é o óleo de algas que normalmente contém

substâncias de alto valor, tais como ácidos graxos de cadeia muito longa poliinsaturados. E os

nutrientes controlam a produção de biomassa (taxa de crescimento) e são o carbono e

nitrogênio. A Petrobras tem visto essa nova fronteira, possibilitando ao Brasil ver algo que

jamais imaginou.



PLANILHA COMPUTACIONAL PARA ESTIMATIVA DA VAZÃO DE MÍNIMO JORRO

MENEZES, J. L.; BÉTTEGA, R.TTEGA


Planilha computacional para estimativa da vazão de mínimo Jorro Menezes, J. L.; Béttega, R.

O leito de jorro é formado por um vaso, normalmente com o formato cônico-cilíndrico (base

cônica e corpo cilíndrico) com uma quantidade de partículas no seu interior. Na base está

situado um orifício de entrada, por onde é injetado determinado fluido, mantendo-se a vazão

suficiente para formar o "jorro" e o movimento cíclico das partículas, uma das grandes

vantagens desse sistema. Neste equipamento, o parâmetro conhecido como vazão de mínimo

jorro é a vazão de ar necessário para o inicio do estabelecimento do regime de jorro, e

depende das características geométricas, bem como das propriedades físicas fases presentes.

Este parâmetro é fundamental para o dimensionamento do sistema no qual o equipamento é

aplicado, pois influi diretamente na capacidade do soprador necessário para o correto

funcionamento da operação. Diversas equações estão disponíveis na literatura para a previsão

da vazão de mínimo jorro, entretanto, para condições operacionais específicas, o que torna

necessário um prévio levantamento bibliográfico. Este trabalho objetivou reunir as equações

mais comumente encontradas em uma planilha computacional detalhada efetuando o

cruzamento de informações geométricas e parâmetros físicos do sistema para indicar ao

usuário o melhor modelo a ser utilizado. A planilha construída possui uma interface

simplificada e mostrou-se útil na previsão da vazão de mínimo jorro. Os resultados obtidos a

partir dos modelos utilizados na planilha foram comparados a resultados da literatura,

verificando-se a sua capacidade de auxiliar nos cálculos de vazão de mínimo jorro.



ESTUDO DA FLUIDODINAMICA DO LEITO DE JORRO ATRAVES DE

DIFERENTES CONFIGURAÇOES RELACIONADAS A SUA GEOMETRIA

CLAUDIO ROBERTO DUARTE,ÉDIO ALVES,VICTOR EDUARDO DINIZ


Os processos industriais que incorporam o leito fluidizado e o leito de jorro, são

habitualmente empregados na secagem, granulação e recobrimento de sistemas particulados

encontrados nas indústrias química e farmacêutica, além disso também podem ser utilizados

na área agrícola no tratamento de algumas sementes. A ampla aplicação do leito de jorro pode

ser justificada pelo seu excelente contato entre fluido-partícula além de suas características de

circulação de sólidos. Devido ao seu uso abrangente o leito de jorro se constitui em um

equipamento amplamente estudado pela área da fluidodinâmica computacional (CFD). As

ferramentas de estudo proporcionadas pelo CFD permitem a engenharia simular processos

relacionados ao funcionamento de inúmeros equipamentos que constituem o seio industrial e

assim propor soluções alternativas que visem a melhoria nas condições de operação destes

equipamentos. Neste trabalho foram simuladas algumas situações e observadas características

acerca de um leito de jorro convencional, composto por um corpo cilíndrico e uma base

cônica, e também um leito de jorro com base retangular que possui em sua região inferior uma

câmara de circulação de ar. Com relação ao leito de jorro com base retangular foram

simuladas algumas situações em que houveram mudanças relacionadas a geometria do leito,

estas mudanças tangem aspectos como a incorporação de aletas divergentes em sua base, e a

introdução de diferentes tipos de “slots”, que constituem uma região de transição entre a

câmara de circulação de ar e a região de leito. Assim espera-se que ocorram algumas

particularidades relacionadas a este leito de jorro, como a recirculação de ar presente na

câmara e a perda de carga relacionada ao tipo de “slot” incorporado ao leito.



DESCRIÇÃO SIMPLIFICADA DA PROPAGAÇÃO DE IMPULSOS ELÉTRICOS EM NERVOS POR DIFUSÃO IÔNICA

FERNANDO SUPERBI GUERREIRO


Todas as nossas sensações, sentimentos, pensamentos, respostas motoras e emocionais, a

aprendizagem e a memória, a ação das drogas psico-ativas, as causas das doenças mentais, e

qualquer outra função ou disfunção do cérebro humano não poderiam ser compreendidas sem

o conhecimento do fascinante processo de comunicação entre as células nervosas (neurônios).

Os neurônios precisam continuamente coletar informações sobre o estado interno do

organismo e de seu ambiente externo, avaliar essas informações e coordenar atividades

apropriadas à situação e às necessidades atuais da pessoa. Dois tipos de fenômenos são

envolvidos no processamento do impulso nervoso: os elétricos e os químicos. Os eventos

elétricos propagam o sinal dentro de um neurônio, e os eventos químicos transmitem o sinal

de neurônio a outro ou para uma célula muscular, sendo que na propagação a literatura

registra tempos de resposta de um nervo motor ao receber um estímulo é em torno de 1 a 10

ms como, por exemplo, no caso do nervo motor de um braço humano que o estímulo na ponta

do dedo gasta 4 ms. O presente trabalho descreve a simulação da transferência de íons

responsável por impulsos elétricos em nervos de comprimentos de 10, 20 e 100 cm e

diâmetros de 0.1, 1.0 e 10 micrometros fim de avaliar a difusão iônica como fator gerador do

tempo de resposta. O fenômeno foi descrito em termos de resolução da equação de difusão de

Fick em coordenadas cilíndricas em regime transiente pelo Método dos volumes finitos

implicitos utilizando o software livre Scilab 5.3.1® com três malhas contendo 684, 1387 e

1869 pontos. Obtiveram-se como resultados: para dimensões de 10 cm e 0.01 micrometros

obtiveram-se tempos de resposta de 25 microsegundos e para dimensões de 100 cm e 10

micrometros o tempo de resposta foi 25 microsegundos. Não foram observadas diferenças

para 684, 1387 e 1869 pontos.



TEOR DE ÁCIDO ASCÓRBICO E ACIDEZ TITULÁVEL TOTAL DE SEMENTES DE MARACUJÁ “IN NATURA” E EM RESÍDUOS

GERALDO DANIEL RIBEIRO NOGUEIRA, ALEXANDRA GELSLEICHTER DUZZIONI, ANTÔNIO DE SOUZA BARROZO

ÁREA: Processos de Separação/Sistemas Particulados

Sendo o maior produtor mundial de maracujá, mais de 718 toneladas apenas no ano de 2009,

o Brasil destina 40% de sua produção para a indústria de processamento de polpas e sucos.

Como resultado do beneficiamento dos frutos, há também a geração de resíduos, o que agrava

os problemas ambientais. Conseqüentemente, as indústrias apresentam interesse em agregar

valor a estes resíduos. Uma das opções é desenvolver tecnologias para reaproveitar cascas e

sementes nas próprias indústrias de alimentos. Entretanto, para este fim é necessário que

sejam analisadas as propriedades nutritivas e antioxidantes restantes nos resíduos, pois o

mercado não consumirá produtos alimentícios sem nenhum valor nutricional. Devido a isto,

este trabalho teve como objetivo analisar o teor de ácido ascórbico e acidez titulável total nas

sementes in natura e nos resíduos após o beneficiamento industrial de sementes de maracujá.

Os frutos in natura foram comprados em supermercados do município de Uberlândia – MG, já

os resíduos de sementes de maracujá para as análises foram cedidos pela indústria Lotus

Soluções Ambientais Ltda., situada em Araguari-MG. As amostras foram embaladas,

congeladas e mantidas em ambientes não iluminados, a fim de evitar atividades microbianas e

reações químicas indesejadas. Os teores de ácido ascórbico foram determinados através da

titulometria, baseada na redução de 2,6-diclorofenol-indofenol pelo ácido ascórbico sendo os

resultados expressos em mg ácido ascórbico/ 100 g de amostra. Já os índices de acidez

titulável total, expressos em % de ácido cítrico, foram determinados de acordo com os

métodos descritos pela Association of Official Analytical Chemists.



COMPOSTOS BIOATIVOS EM RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS DE ACEROLA

VANESSA MOSCARDINI LENTON, ALEXANDRA GELSLEICHTER DUZZIONI, MARCOS ANTÔNIO DE SOUZA BARROZO


A acerola é uma fruta delicada, com tecido protetor muito fino que amadurece muito

rapidamente. Conhecida mundialmente devido ao seu alto teor de vitamina C (ácido

ascórbico), sendo que com apenas dois frutos as necessidades diárias de vitamina C são

sanadas. O Brasil é um dos países que mais produz resíduos agroindustriais, como os resíduos

de frutas pelas indústrias de polpas, contribuindo para um aumento significativo na

quantidade de resíduos de acerola, representando entre 15 e 41% do volume total de acerola

produzido. Estudos recentes têm demonstrado que as frutas são ricas em muitos nutrientes e

compostos antioxidantes, e que esses constituintes se concentram majoritariamente nas cascas

e sementes. Dessa forma, deve-se investigar o seu valor nutricional para obtenção de novas

alternativas de utilização e evitar o desperdício, avaliando o reaproveitamento na alimentação

humana e o papel deste como ingrediente na formulação de produtos alimentícios. Deve-se

levar em consideração também, os problemas ambientais causados por esse desperdício. Os

resíduos desprezados pelas indústrias podem ser utilizados como fonte alternativa de ácido

ascórbico, considerado um forte redutor e antioxidante usado na hidroxilação de colágeno,

que dá resistência aos ossos e dentes, além de possibilitar uma industrialização e

armazenamento sem que ocorram grandes variações nutricionais. A utilização de subprodutos

da acerola exige o aprofundamento de pesquisas no sentido de conhecer o seu valor

nutricional, uma vez que o conhecimento da atividade antioxidante é muito importante na

prevenção de várias doenças. Portanto, considerando as altas taxas de produção de resíduos

agroindustriais geradas a partir de frutas e a importância dos constituintes nutricionais na

saúde da população, o presente trabalho teve como objetivo analisar o teor de ácido cítrico e

ácido ascórbico de resíduos agroindustriais de acerola, além de compostos fenólicos totais e

flavonóides totais, com a perspectiva de uma melhor utilização dos mesmos. Os resultados

obtidos foram conclusivos, sendo que a partir destes será possível, posteriormente, compará-

los com resíduos de outras frutas ou até mesmo de frutas in natura.



COMPARAÇÃO DOS TEORES DE ÁCIDO ASCÓRBICO E ÁCIDO CÍTRICO PRESENTE NA CASCA DE MARACUJÁ IN NATURA E DO

RESÍDUO PROCESSADO NA INDÚSTRIA

CAROLINA RIBEIRO GONÇALVES, ALEXANDRA GELSLEICHTER DUZZIONI, MARCOS ANTÔNIO DE SOUZA BARROZO

ÁREA: Outras

O Brasil é considerado um dos países que mais produzem resíduos agroindustriais, devido à

intensa atividade agrícola, e é o maior produtor mundial de maracujá. Durante o

processamento de sucos e da polpa desta fruta, são gerados materiais os quais não são

aproveitados na produção industrial, os chamados resíduos, tais como as cascas e centros das

frutas, as sementes, os caroços e o bagaço. Estes resíduos contêm compostos antioxidantes em

maior quantidade do que as frações da polpa utilizada para a produção de sucos. Os

antioxidantes são compostos que previnem a deterioração dos alimentos por mecanismos

oxidativos. A oxidação envolve a adição de um átomo de oxigênio ou a remoção de um átomo

de hidrogênio das moléculas que constituem os alimentos. O ácido ascórbico é um

antioxidante que atua protegendo espécies químicas de possíveis oxidações, devido a seu

próprio sacrifício. Este fato torna o ácido ascórbico um excelente aditivo utilizado na

agroindústria. Para potencializar a ação deste antioxidante pode-se utilizar ácido cítrico, o

qual é um dos principais ácidos orgânicos naturais em frutas, pois previne o escurecimento

enzimático. Diante disto, surge a necessidade da determinação da quantidade de compostos

antioxidantes presentes em resíduos de frutas para, posteriormente, desenvolver tecnologias

para o aproveitamento desses resíduos. Este trabalho teve como objetivo determinar e

comparar o teor de ácido ascórbico e ácido cítrico presente na casca do maracujá in natura e

do resíduo advindo da indústria. A determinação dos compostos bioativos da casca do

maracujá foi realizada por meio de análises químicas em três experimentos em triplicata.



ANÁLISE DE COMPOSTOS BIOATIVOS EM RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS DO PROCESSAMENTO DA POLPA DE

ABACAXI E DA FRUTA IN NATURA

LAÍS PEREIRA MARQUES, ALEXANDRA GELSLEICHTER DUZZIONI, MARCOS ANTÔNIO BARROZO


O Brasil é um dos três maiores produtores de frutas do mundo, ficando atrás apenas da China

e da Índia, se destacando como um dos maiores produtores mundiais de abacaxi, com área

cultivada de aproximadamente 45.000 ha e produção anual estimada de 1,4 milhões de

toneladas. Com isso, torna-se um dos países que mais produz resíduos agroindustriais durante

as etapas do processamento de sucos e de polpa de fruta onde são recolhidos materiais não-

aproveitados na produção industrial, tais como as frutas refugadas, cascas e centros das frutas,

as sementes, os caroços e o bagaço; contribuindo para o aumento da produção de lixo

orgânico, provocando graves problemas ambientais. No entanto, vale ressaltar que a casca e as

frações da semente de certas frutas exibem atividade antioxidante mais elevada do que as

frações da polpa. O conhecimento das quantidades geradas e as principais características

físicas e químicas dos resíduos é fundamental para o reaproveitamento dos mesmos. Os

resíduos da industrialização do abacaxi correspondem de 30% a 40% do peso total da matéria-

prima (fruto). Esses resíduos podem ser aproveitados para a produção de álcool etílico, ácidos

cítricos, málico e ascórbico, bromelina e ração para animais. Visando o aproveitamento dos

resíduos sólidos, o presente trabalho teve como objetivo analisar o teor de ácido ascórbico e

ácido cítrico dos resíduos agroindustriais do processamento da polpa de abacaxi e compará-

los com os teores encontrados nas análises realizadas na fruta in natura, pois tal fruta possui

grande importância como fonte de compostos bioativos que atuam na prevenção e auxiliam na

recuperação de várias doenças, como doenças inflamatórias crônicas, cardiovasculares, e

câncer.



CONFECÇÃO DE UMA ESTUFA SOLAR DE BAIXO CUSTO E SUA UTILIZAÇÃO EM ESCALA LABORATORIAL

LEONARDO BERTOLINI SIQUEIRA GOMES, DEBORA PINHEIRO GUIMARÃES MENDES, FELIPE LINHARES GOMES,

THALLES GONÇALVES OLIVEIRA, BRUNO LUIZ SILVEIRA FERNANDES

ÁREA: Energias

A estufa solar, modificada pelos conceitos de um forno solar, corresponde a um recipiente que

se aquece pelas ondas de calor emitidas pelo Sol e pelo calor, emitido por uma lâmpada

incandescente adaptada , esta adicionada com o intuito de aprimorar o experimento,

proporcionando soluções a problemas básicos do dia a dia, como dias nublados e chuvosos. A

tampa de vidro tem o papel de absorver a energia emitida pelo Sol e reter o calor que irá se

formar no interior da estufa. O principal objetivo deste trabalho é a confecção de uma estufa

solar de baixo custo, a fim de ser utilizado em demais lugares, desde universidades a regiões

carentes de nosso estado, visando não só a economia, mas também uma forma de proteger o

meio ambiente. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que, pelo baixo custo e alta

eficiência, a estufa se adapta a climas variados, tanto em dias quentes há dias nublados,

podendo ser usada por famílias de baixa renda no cozimento e aquecimento de alimentos. O

protótipo confeccionado utilizando fontes de energia alternativa apresentou, durante o

experimento, resultados satisfatórios, tanto economicamente quanto termicamente, mostrando

que a utilização da energia limpa pode ser utilizada de maneira eficaz. Portanto, além da

utilização da estufa para o aquecimento dos alimentos, a estufa mencionada no projeto pode

ser utilizada em aulas práticas de laboratório, no momento de aquecimento de materiais e

demonstração detalhada de experimentos, como na secagem de vidrarias de forma simples,

podendo utilizar tanto energia solar quanto eletricidade.



ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE NANOFLUIDOS

EUGENIO TURCO NETO, ENIO PEDONE BANDARRA FILHO, ANTONIO REMI KIELING HOFFMANN, JUAN GABRIEL

PAZ ALEGRIAS

ÁREA: Energias

Com a necessidade de aumentar a eficiência energética e reduzir as perdas de energia em

sistemas de refrigeração e plantas de geração de potência, aumentou-se a procura por fluidos

de trabalho alternativos com alta condutividade térmica. Após estudos, pôde–se observar que

a condutividade térmica dos fluidos convencionais, como a água, por exemplo, poderiam ser

consideravelmente elevadas após a dispersão de partículas de dimensões que variam de 1 à

100 nm. Estes fluidos foram denominados de nanofluidos, porém problemas de estabilidade

são encontrados e suas propriedades variam com a sedimentação. Como nos ciclos de

potência e sistemas de refrigeração há a necessidade de um fluido secundário para o

arrefecimento ou aquecimento de seus componentes um fluido com alta condutividade térmica

é requisitado. A partir desta necessidade, os nanofluidos passaram a ser um desafio para a

comunidade científica, na busca por nanofluidos estáveis e livres de aglomerações, uma vez

que tais ocorrências diminuem a condutividade térmica e demais propriedades

termodinâmicas. O objetivo deste trabalho é analisar e experimentar métodos que possibilitem

a produção de suspensões estáveis e homogêneas.



AVALIAÇÃO DA EQUAÇÃO DE ESTADO PC-SAFT NA DETERMINAÇÃO DE DIAGRAMAS PVT PARA COMPONENTES

PUROS NÃO-ASSOCIATIVOS

LUCIENNE LOBATO ROMANIELO, RAFAEL RAMOS HEILBUTH

ÁREA: Termodinâmica

Estimativas de propriedades termodinâmicas com o uso de equações de estado são muito

importantes nos processos químicos industriais. Uma nova equação de estado não cúbica,

denominada PC-SAFT, foi proposta por Gross e Sadowski (2001). Esta equação baseia-se em

princípios da mecânica estatística e considera que cada molécula é formada por uma série de

segmentos, do tipo esferas duras, conectadas entre si. A equação escrita em função do fator de

compressibilidade (Z) é composta por três termos: um termo relativo ao fator de

compressibilidade do gás ideal, um termo relativo às contribuições de cada um dos segmentos

da cadeia que compõem a molécula e o terceiro termo denominado termo de perturbação, o

qual contabiliza as interações entre os segmentos. Este modelo requer três parâmetros do

fluido puro para componentes não associativos: o número de segmentos por cadeia (m), o

diâmetro do segmento independente da temperatura (σ) e a profundidade de potencial (ε). O

modelo foi implementado para estimar propriedades PVT de componentes puros e comparou-

se os valores encontrados por ele com valores experimentais encontrados na literatura e

também com os valores encontrados utilizando-se as equações de estado cúbicas de Soave-

Redlich-Kwong e Peng Robinson. Foram selecionadas as seguintes espécies não associativas

para avaliar o modelo: nitrogênio, dióxido de carbono e isobutano. Os resultados

demonstraram que o modelo PC-SAFT descreve de maneira satisfatória os dados do

isobutano. Observa-se que em relação à predição do volume da fase líquida, o erro médio

obtido é de 1.36%, enquanto que os modelos Peng Robinson e Soave-Redlich-Kwong

apresentam 5.10% e 10.39% respectivamente. Diagramas PVT foram construídos baseados

nesses dados.



UTILIZAÇÃO DE DIFERENTES SIMULADORES DE PROCESSOS PARA CONSTRUÇÃO DE CURVAS DE EQUILÍBRIO

FREDERICO SILVA DE PAULA


O ensino de Engenharia Química tem crescido e se modificado ao longo dos anos graças

também ao avanço computacional que tem proporcionado meios de analisar os processos de

maneira mais rápida e efetiva. Os simuladores de processo são destaque dentre as ferramentas

mais utilizadas pelo engenheiro químico, uma vez que permitem a análise da viabilidade de

processos químicos em diversos casos de estudo. Vários estudos já comprovaram a eficácia da

utilização dos simuladores, devidamente aplicados, como ferramenta de ensino. Portanto, o

objetivo deste trabalho foi comparar diferentes simuladores de processos para determinação

de curvas de equilíbrio e, assim, propor sua utilização nos laboratórios computacionais como

ferramenta adicional de ensino. Para tanto, foram descritas as aplicabilidades de dois

softwares: um simulador de utilização livre, o ChemSepTM, na sua versão “LITE” e um

simulador comercial, UniSim. Com este trabalho foi possível o detalhamento de modelos

termodinâmicos e operações unitárias disponíveis em tais simuladores, que dentre outras

funções, integram cálculos flash com modelos de estágios de equilíbrio e possuem bancos de

dados que apresentam as substâncias mais frequentemente utilizadas e as equações clássicas

da termodinâmica. Apresentou-se dois casos de estudos de relevância: a separação da mistura

ideal n-pentano/n-hexano/n-heptano e da mistura não-ideal etanol/água. Foi possível uma

comparação entre os simuladores estudados e verificou-se que a escolha do pacote

termodinâmico, nos dois casos, tem grande influência sobre os resultados a fim de que

representem corretamente o comportamento do sistema. Os casos de estudo avaliados

mostraram a eficácia dos programas na determinação das curvas de equilíbrio.



ESTUDO DA SEPARAÇÃO ETANOL-ÁGUA ATRAVÉS DE UM SIMULADOR DE PROCESSOS UTILIZANDO ETILENOGLICOL

COMO SOLVENTE

FREDERICO SILVA DE PAULA, RAFAEL BERNARDES E SILVA


Nos últimos anos o Brasil tem sido destaque devido à utilização de etanol como combustível.

Na produção desse combustível a mistura etanol/água deve ser separada através de um

processo de destilação, porém essa separação não é trivial, uma vez que tal mistura forma um

azeótropo, o que representa um limite na separação convencional. Tais fatos motivam o

estudo dessa separação não-ideal afim de otimizar o processo. Uma das maneiras de se obter

os componentes da mistura puros é através da destilação extrativa. No processo convencional,

a recuperação de etanol e água, através da destilação extrativa, utiliza etilenoglicol como

solvente. Pois o etilenoglicol não provoca a formação de novos azeótropos no sistema,

estando de acordo com a definição de destilação azeotrópica homogênea. Estudos anteriores

mostraram que, devido à formação do azeótropo, a mistura etanol/água apresentou uma fração

molar de vapor em torno de 88%, ao final da separação. Neste sentido, o trabalho teve como

objetivo analisar a separação da mistura etanol/água/etilenoglicol a fim de otimizar tal

separação, obtendo-se, ao final do processo, um fração molar de etanol superior ao ponto

azeotrópico da mistura etanol/água. O estudo foi feito utilizando um simulador comercial

(UniSim) através de três colunas de destilação. Na primeira coluna alimentou-se somente

etanol e água e obteve-se como produto de topo o etanol hidratado no seu ponto azeotrópico.

A segunda coluna, denominada coluna extrativa, foi alimentada também com o solvente

(etilenoglicol) e obteve-se etanol anidro como produto de topo. A corrente de fundo da

segunda coluna, água e solvente, é separada em uma terceira coluna, permitindo o reciclo do

solvente. As colunas foram parametricamente otimizadas buscando a menor carga térmica

fornecida ao refervedor e, consequentemente, uma razão de refluxo mínima.



ISOTERMAS DE ADSORÇÃO DE GASES PUROS E DE MISTURAS BINÁRIAS A ELEVADAS PRESSÕES

SARAH ARVELOS, LUCIENNE LOBATO ROMANIELO

ÁREA: Termodinâmica

O hidrogênio é utilizado como combustível e como matéria-prima em importantes processos

industriais. Atualmente, a reforma a vapor do metano traduz-se na principal rota de sua

produção. Os gases de saída deste tipo de reforma que são, majoritariamente, CO, CO2, CH4

e H2 necessitam de um processo de separação posterior à reação e, nos últimos anos, muito

tem se investigado a utilização de processos adsortivos visando a realização desta tarefa. O

presente trabalho tem como objetivo estudar a predição da adsorção dos binários formados por

esta mistura a partir dos dados experimentais de adsorção de puros. Ritter et al. (1990)

determinaram experimentalmente as isotermas de adsorção destes gases em condições de

pressão até 800 psia, nas temperaturas de 298 e 373 K. Cinco diferentes modelos foram

escolhidos para predizer a adsorção destes gases. São eles: os modelos de: Langmuir (ML),

Langmuir-Freundlich (MF), Langmuir de Múltiplos Sítios (MSL); Fowler Guggenheim

(MFG) e de Ocupação de Múltiplos Sítios (MSOM). Os parâmetros de cada modelo relativos

à adsorção dos componentes puros foram estimados por regressão não linear dos dados

experimentais. Algorítmos para cálculo da adsorção das misturas binárias, a partir dos

parâmetros estimados dos componentes puros, foram implementados no software MAPLE. O

desempenho dos modelos foi relativamente semelhante, na correlação das isotermas de

adsorção dos componentes puros, com exceção do modelo de Langmuir na adsorção de CO2.

Para os componentes puros, na maior temperatura, em todos os modelos, os desvios médios

relativos (DMR) foram sutilmente menores. Os resultados, para as misturas, indicam que os

modelos de Langmuir de Múltiplos Sítios (MSL) e de Ocupação de Múltiplos Sítios (MSOM)

apresentam os melhores desempenhos. O que sugere que apesar das misturas binárias serem

constituídas de espécies de pequena diâmetro, a relação entre o diâmetro de poro da zeólita e

das moléculas é significativa na competição pelos sítios na adsorção dos binários.



ESTUDO DA EFICÁCIA DE SOLUÇÕES DE ÁCIDO BÓRICO E VITAMINA C NA ASSEPSIA DE FRUTOS PARA REDUZIR PERDAS

POR DETERIORAÇÃO.

CAROLINA CIDRÃO DE CASTRO, RICARDO F PIRES, MOILTON RIBEIRO FRANCO JÚNIOR

ÁREA: Outras

Frutos deterioram com facilidade após sua colheita, também, deficiência de boro na adubação

pode alterar significativamente a produção destes. A adição de conservantes e adubos é uma

alternativa para aumentar o tempo de prateleira e produção dos frutos. Tais conservantes e

adubos são normalmente soluções contendo ácido bórico associado ou não com outros

compostos. Pesquisas mostram que, soluções de ácido bórico possuem grande eficácia na

adubação e conservação de frutos. A associação desta solução com outro componente, na

conservação, poderia trazer ainda mais benefícios. Entretanto, nos trabalhos não há menção a

respeito das faixas de concentrações a serem empregados no preparo das soluções, nem

mesmo o efeito provocado pelo incremento de outro composto na solução. A vitamina C é um

importante composto orgânico que tem sido empregado amplamente, principalmente na

indústria alimentícia, podendo assim ser um interessante composto a ser associado na solução

conservante de frutos. Neste trabalho, buscou-se avaliar a eficiência da utilização de uma

solução de ácido bórico associada à vitamina C na assepsia de frutos de forma a aumentar o

tempo de prateleira. Avaliou-se a inibição do crescimento do fungo verde, presente em frutas

cítricas como a laranja, empregando diferentes diluições da solução de ácido bórico e vitamina

C, sendo estas de 1:1, 1:10, 1:100. Ao final dos experimentos pode-se observar que a solução

de ácido bórico e vitamina C mostrou-se eficaz apenas na concentração de 1:1, ou seja, pura.

Tal solução apresentou resultados satisfatórios diante da inibição do crescimento de fungos

nos frutos aumentando o tempo de prateleira em até 4 dias.



MONTAGEM E UTILIZAÇÃO DE UM TROCADOR DE CALOR DE CASCO E TUBO ACOPLADO AO PROCESSO DE EXTRAÇÃO DE ÓLEOS ESSENCIAIS POR DESTILAÇÃO DE ARRASTE A VAPOR

LEONARDO BERTOLINI SIQUEIRA GOMES, DEBORA PINHEIRO GUIMARÃES MENDES, THALLES GONÇALVES

OLIVEIRA, MARCELO RANGEL DE SOUZA SANTOS, FELIPE LINHARES GOMES


Um trocador de calor de casco e tubos produzido por materiais de custo acessível foi acoplado

em um processo de extração de óleos essenciais por destilação de arraste a vapor. O mesmo

compõe de uma passagem de um fluido, inicialmente frio (temperatura considerada reduzida),

pelo casco do trocador, sendo esta parte externa confeccionada por tubulação de PVC, e uma

passagem de um fluido, inicialmente quente (temperatura considerada elevada), pelo tubo do

mesmo, sendo esta parte interna de tubo de cobre, além de outros componentes, como

mangueiras, joelhos e torneiras, ambos inseridos na tubulação de PVC. O protótipo, com

função de resfriamento e/ou aquecimento de fluidos transportados no tubo através destes no

casco, considerados gases ou líquidos, realizou a troca de calor de forma indireta entre as

substâncias presentes até que as mesmas atingissem o equilíbrio térmico. O protótipo foi

adaptado a um processo de destilação, em que o óleo essencial extraído da planta se

transforma em vapor a partir da ebulição da água, e o mesmo sofre arraste auxiliado pelo

solvente, passando pelo trocador de calor, realizando a condensação do vapor de óleo extraído

essencial de determinado vegetal, podendo ser coletado ao final do experimento. A extração é

realizada pela imiscibilidade da água e o vegetal estando em solução aquosa. Foram realizados

cálculos de projeto do trocador de calor, encontrando uma quantidade de calor removido pela

condensação do vapor de óleo de aproximadamente 3000 J/s. Pelos resultados alcançados,

pode-se concluir que o protótipo pode ser inserido em processos de destilação, como em

práticas de laboratório, ou até mesmo na otimização de determinados processos químicos.



DETERMINAÇÃO DA SUPERSATURAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO DE ÁCIDO CÍTRICO PARA USO EM PROCESSO DE CRISTALIZAÇÃO

DIEGO ALVES SILVA, MARCOS ROBERTO ALVES, RICARDO A. MALAGONI


A cristalização é uma técnica de separação e purificação empregada na produção de uma

grande variedade de compostos, tais como o acetato de sódio, ácido salicílico, ácido cítrico,

sacarose e outros produtos. Dados de cristalização do ácido cítrico são de extrema importância

para aplicações na indústria química, de alimentos e farmacêutica. Para tanto é necessário

verificar a influência das variáveis significativas do processo: tempo de cristalização,

intensidade de vibração e condição de supersaturação. Em termos fenomenológicos, a

cristalização sofre grande influência da condição de metaestabilidade relacionada com o

estado de supersaturação, ou seja, fase densa. O nível de supersaturação pode ser mensurado

através do coeficiente de supersaturação S do sistema, que tem relação com a concentração do

sistema e a concentração de saturação no equilíbrio. Este trabalho tem como objetivo estudar e

determinar a condição de supersaturação de uma solução de ácido cítrico comercial para

utilizá-la no processo de cristalização do mesmo. Ácido cítrico fino comercial foi utilizado no

preparo das soluções saturadas de ácido cítrico, usando dados de solubilidade encontrados na

literatura. Um banho termostatizado, com controle de temperatura PID, foi operado na

temperatura de 75ºC para facilitar o processo de dissolução do ácido cítrico na água destilada

e deionizada. Esta solução foi preparada em um recipiente de vidro de fundo chato.

Posteriormente, em um cristalizador batelada, realizou-se o resfriamento da solução,

chegando-se no grau de supersaturação desejado para o processo de cristalização do ácido

cítrico em leito vibrado.Com esta pesquisa, pode-se entender qual a melhor condição do

coeficiente S para usos em processos de cristalização, além de propor melhorias no processo.

Palavras-Chave: supersaturação, fase densa, ácido cítrico.



AVALIAÇÃO DA COMBINAÇÃO DE PRÉ-TRATAMENTOS DURANTE

A MICROFILTRAÇÃO DE SUCO DE MARACUJÁ

LETÍCIA MARTINI BRAZ, AMANDA ARAÚJO RAMOS, RUI CARLOS CASTRO DOMINGUES, MIRIA HESPANHOL

MIRANDA REIS


O suco de maracujá amarelo é consumido em todo o mundo, devido ao seu aroma e sabor

agradável e exótico. A tecnologia de membranas é uma alternativa para obtenção de suco de

maracujá clarificado e esterilizado, evitando as etapas de pasteurização e conservando as

propriedades sensoriais do mesmo. Entretanto, devido à presença de pectina e amido no suco,

durante o processo de separação por membranas só é possível o aumento de fluxo do

permeado através da efetuação de pré-tratamentos como centrifugação, pré-filtrações e

tratamentos enzimáticos. Neste trabalho, foi verificada a influência da combinação entre os

pré-tratamentos: centrifugação, enzimático e clarificação com quitosana no fluxo de permeado

durante o processo de microfiltração de suco de maracujá. Verificou-se que os maiores fluxos

foram obtidos durante a microfiltração com amostra clarificada com quitosana, seguida do

tratamento de centrifugação e tratamento enzimático.



SIMULAÇÃO CFD DA FLUIDODINÂMICA DE UM LEITO DE JORRO

OPERANDO COM UMA DISTRIBUIÇÃO DE TAMANHO DE PARTÍCULAS DE AREIA.

LUCAS VINÍCIUS FERREIRA, OTÁVIO SILVA DE OLIVEIRA, KÁSSIA GRACIELE DOS SANTOS, VALÉRIA VIANA

MURATA, MARCOS ANTÔNIO DE SOUZA BARROZO.


O leito de jorro tem sido estudado em diversas aplicações, tais como secagem de materiais,

recobrimento de partículas, pirólise de biomassa, reações catalíticas, dentre outros. No

entanto, a maioria de suas aplicações não emprega partículas de diâmetro constante e sim,

uma distribuição de tamanho de partículas. O conhecimento da fluidodinâmica do

equipamento é de suma importância para adaptar o leito a novas aplicações, bem como para

compreender algumas limitações deste equipamento. Estudos de simulação por meio da

técnica da fluidodinâmica computacional (CFD) têm auxiliado na compreensão dos aspectos

fluidodinâmicos em diversos equipamentos. Em trabalhos anteriores obtiveram-se ótimos

resultados na previsão da fluidodinâmica de um leito de jorro convencional e com tubo draft,

por meio de simulações numéricas empregando o modelo Euleriano granular multifásico,

implementado no software comercial Fluent. O código computacional Fluent resolve pelo

método de volumes finitos o conjunto de equações formado pelas equações de balanço de

massa e quantidade de movimento para cada fase, bem como as equações constitutivas, que

contabilizam as forças que atuam no sistema. Estas forças são relativas à troca de momento

entre as fases e às interações entre as partículas. No entanto, a maioria das simulações é

realizada empregando apenas uma fase granular, com diâmetro de partícula constante e igual

ao diâmetro médio das partículas empregadas no experimento. Neste trabalho, o efeito da

distribuição de tamanho de partículas é contabilizado por meio da simulação de uma mistura

de partículas contendo cinco fases granulares, sendo que a composição da mistura e seus

diâmetros correspondem aos obtidos por meio da análise de distribuição granulométrica das

partículas empregadas no experimento. Os valores de velocidade do ar, de queda de pressão

na condição de jorro mínimo obtidos na simulação mostraram-se coerentes com os dados

experimentais.



EFEITO DA ALTURA DE LEITO ESTÁTICO E DA COMPOSIÇÃO DA

MISTURA DE PARTÍCULAS DE DIFERENTES DIÂMETROS SOBRA A CONDIÇÃO DE JORRO MÍNIMO.

MARIELLE CRISTINE CANO FRANCISQUETTI, BRUNO DE CASTRO NOGUEIRA VIEIRA, KÁSSIA GRACIELE DOS

SANTOS, RICARDO AMÂNCIO MALAGONI, MARCOS ANTÔNIO DE SOUZA BARROZO


Grande parte das aplicações do leito de jorro envolve mistura de partículas de tamanhos ou

materiais distintos. Sabe-se que a altura de leito estático afeta a condição de jorro mínimo,

visto que ela determina a quantidade de material presente no experimento. No entanto, no

caso de misturas de partículas de diâmetros diferentes, a composição da mistura pode afetar

diretamente a fluidodinâmica do leito de jorro, já que a porosidade inicial do leito de jorro

varia de acordo com a composição da mistura. A fim de estudar o efeito da fração mássica da

maior partícula na mistura (Xb) e da altura de leito estático (H0), foi realizado um

planejamento fatorial a três níveis. Foram analisados os efeitos das duas variáveis, Xb e H0,

sobre as respostas: de vazão de ar no jorro mínimo, queda de pressão no jorro mínimo e

segregação das partículas no topo do equipamento. Em todos os ensaios foram utilizados dois

tamanhos de esferas de vidro: d1 = 0,004 m e d2 = 0,001 m e composições de misturas iguais

a 25, 50 e 75 % de partículas maiores. A determinação dos parâmetros significativos da

regressão foi realizada por meio de um teste de hipótese utilizando uma t de Student com

nível de significância de 5 %, sendo desconsiderados os parâmetros com nível de significância

maior que este valor. Ao final dos experimentos pôde observar que valores intermediários de

Xb apresentam os menores valores de vazão de ar no jorro mínimo, provavelmente devido à

menor porosidade inicial da mistura. Já o aumento da altura de leito estático, gera um

incremento na vazão de jorro mínimo. Quanto à queda de pressão no jorro mínimo, há uma

relação direta com o aumento da fração mássica e da altura de leito estático, sendo a queda de

pressão no jorro mínimo mais sensível a variações na altura de leito estático do que na fração

mássica.



ANÁLISE DE COMPORTAMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE MATERIAL PARTICULADO EM ÉPOCAS CRÍTICAS

LOYANE PEREIRA DA MATA, ANDERSON RODRIGO DE JESUS, RAFAEL SCATENA, EUCLIDES PEREIRA

LIMA,MARCOS ANTÔNIO BARROZO


Hoje estamos experimentando a fase de reflexão sobre as consequências do crescimento a

qualquer custo, principalmente em relação aos danos causados ao meio ambiente. Com o

avanço industrial, o aumento dos números de carro, motos e ônibus nas vias públicas o

aumento da poluição atmosférica deu um grande aumento. A ausência de infraestrutura

também interfere diretamente na qualidade de vida e bem-estar da população e causam

impactos, às vezes, irreversíveis ao meio ambiente. A dispersão do material particulado está

diretamente ligada às condições atmosféricas como os dados meteorológicos, sendo o inverno

a época em que as condições estão mais desfavoráveis para isto. Neste período, a temperatura

do ar é menor, diminuindo a movimentação vertical das massas de ar; a precipitação também

é menor, muitas vezes nula, prejudicando a remoção dos poluentes da atmosfera; a insolação é

maior, favorecendo formação de poluentes secundários; e a umidade relativa do ar é mais

baixa, aumentando o desconforto provocado pela poluição. Nosso projeto visa mostra esses

dados alarmantes, através de amostragens semanais em um equipamento amostrador de

grande volume (AVG) para partículas menores que 10µm (AVG- MP10). O este aparelho

AVG- MP10 é composto por um motor-aspirador a vazão constante e dotado de um cabeçote

com separador inercial de um estágio. As maiores concentrações de MP10 foram obtidas no

período do inverno, quando as condições atmosféricas são desfavoráveis à dispersão e

remoção de poluentes da atmosfera. A variável que mais se correlaciona com a concentração

de MP10 é a insolação e a diminuição da umidade relativa do ar, eu sofre uma queda brusca

durante o inverno , a atmosfera tende a ficar mais estável e prejudica a dispersão dos

poluentes. O objetivo deste trabalho é comparar o comportamento da concentração de material

particulado no período do inverno nos anos de 2003 a 2011, através de planilhas de

comparação da Resolução CONAMA No 3de 28/06/1990, que determina os limites dos

padrões primário e secundário de 240 e 150 µg de pó/m3 de ar em amostragens realizadas no

prazo de 24horas. As normas e padrões visando à proteção do meio ambiente e ao controle da

poluição do ar, estabelecidos pela agência de proteção ambiental federal norte-americana

(EPA).O projeto ira mostras a influencia da qualidade do ar em relação as condições

meteorológicas, que determinam uma maior ou menor diluição dos poluentes.



ESTUDO DE DIFERENTES TIPOS DE HIDROCICLONES OPERANDO

COM FLUIDO DE PERFURAÇÂO

CLAUDIO ROBERTO DUARTE, IRINEU PETRI JÚNIOR, MURILO VITORINO TAVARES, PRISCILLA FARIA TRIVELATO

BATISTA, RICARDO BERNARDES E SILVA


O hidrociclone é um equipamento de separação muito utilizado nas indústrias química,

petroquímica, metalúrgica, têxtil, entre outras. Dentre suas aplicações podemos citar:

espessamento, recuperação de sólidos de efluentes turvos em equipamentos de lavagem, a

separação em duas frações para um tratamento posterior, pré-concentração que se baseia na

diferença de densidade entre os componentes minerais que podem ser enriquecidos usando

hidrociclones, recuperação de líquidos e eliminação das partículas mais finas (deslamagem).

Este equipamento apresenta algumas vantagens, dentre elas a fácil construção, os pequenos

investimentos tanto para instalação como para a manutenção e necessita apenas de um

pequeno espaço para sua instalação. Para o estudo dos hidrociclones podem ser utilizadas

técnicas de fluidodinâmica computacional (CFD) que têm sido cada vez mais aplicadas, visto

que essa importante ferramenta prediz com cada vez mais exatidão o escoamento no interior

de equipamentos, reproduzindo bem as condições reais que eles são submetidos e assim

ajudando a aperfeiçoar o funcionamento desses aparelhos, além de que quando comparadas

com outras técnicas, são mais rápidas e apresentam um menor custo. O material empregado

foi o fluido de perfuração, uma suspensão coloidal que apresenta características específicas e

por isso a necessidade de estudar seu comportamento em diferentes hidrociclones. Destacando

a aplicação do equipamento em recuperação de líquidos, neste trabalho estudaremos três tipos

de hidrociclones (Bradley, Rietema, HC11), operando com fluido de perfuração e utilizando

técnicas de fluidodinâmica computacional, através do simulador numérico FLUENT®. Esse

trabalho tem como objetivo verificar o desempenho dos hidrociclones mencionados e

possíveis formas de aperfeiçoar este rendimento.



EFEITO DE ESPÉCIES IÔNICAS NO DESEMPENHO DA FLOTAÇÃO

DE APATITA

THIAGO CÉSAR MOURA SANTOS, DANILLO MARTINS DE ALMEIDA,TALLITA ARIELLE ALVES DE SOUZA, MARIANA

ALVES DOS SANTOS, MARCOS ANTONIO DE SOUZA BARROZO


A flotação é um dos processos de concentração mineral mais utilizado atualmente. A água é a

fase onde ocorrem os principais processos de flotação. Em solução existem íons que

interagem com a superfície mineral da partícula, podendo reagir com o coletor, diminuindo a

quantidade disponível na etapa de condicionamento, prejudicando a recuperação de apatita, o

teor de P2O5 e também a seletividade do processo. Neste trabalho, o minério utilizado foi

fornecido pela Vale Fertilizantes, unidade Araxá – MG. O condicionamento do minério foi

realizado a um pH 11,5, controlado por uma solução de NAOH a 10%. Utilizou-se fubá de

milho gelatinizado como depressor para os minerais de ganga, óleo de soja saponificado como

coletor de apatita e soluções de NaF, CaCl2, MgCl2.6H2O e Na2HPO4 foram utilizadas para

contaminar a água dos testes. Para realização dos ensaios, utilizou-se uma coluna cilíndrica

construída em acrílico de 1,50 m de altura total e 40 mm de diâmetro interno. Na parte inferior

da coluna, um dispositivo poroso e cônico de bronze sinterizado promovia a distribuição das

bolhas de ar. Um conjunto de testes foi proposto a fim de avaliar o efeito de cada íon (F-,

Ca2+, Mg2+,PO43-) na flotação de apatita. De acordo com a literatura, espécies iônicas

presentes em solução impedem a ação do coletor sobre as partículas apatíticas. Os resultados

mostraram que a recuperação da apatita diminui expressivamente com o aumento da

concentração de cada íon. Nos testes em que havia altas concentrações de Ca2+ e PO43-, os

valores de recuperação de P2O5 chegaram a valores seis vezes menores que o desejado. O

Mg2+ teve um efeito significativo no teor, sendo que em determinadas concentrações deste

íon chegou a ser cerca de 27% menor que o desejado, em razão da perda da seletividade.



FLUIDODINÂMICA DE UM LEITO DE JORRO OPERANDO COM MISTURAS DE PARTÍCULAS DE DIFERENTES DENSIDADES

ANA VITÓRIA PINHEIRO DE CAMPOS, BRUNO CASTRO NOGUEIRA VIEIRA, MARIELLE CRISTINE CANO

FRANCISQUETTI, RICARDO CORRÊA SANTANA, MARCOS ANTÔNIO DE SOUZA BARROZO


Fluidodinâmica de um leito de jorro operando com misturas de partículas de diferentes

densidades Ana Vitória Pinheiro de Campos, Bruno Castro Nogueira Vieira, Marielle Cristine

Cano Francisquetti, Ricardo Corrêa Santana, Marcos Antônio de Souza Barrozo Aplicações

do leito de jorro, geralmente, envolvem um conjunto de partículas de formato heterogêneo ou

mesmo mistura de partículas com diferentes diâmetros ou densidades diferentes. Quando se

trata de partículas de mesmo material e diâmetros diferentes, as partículas menores atingem

uma maior velocidade e são lançadas na região mais externa da região anular e escoam com

mais facilidade até a base do leito, concentrando-se na região inferior e externa da região

anular. No caso em que as partículas apresentam mesmo diâmetro, o efeito da densidade

torna-se o fator que rege a segregação. Nos ensaios realizados neste trabalho, foram utilizadas

partículas de esferas de vidro e polietileno, com diâmetros iguais a 0,004m e densidades

iguais a 2,41 e 0,8g/cm³ respectivamente. Foram estudadas misturas com frações mássicas de

esferas de vidro de 0,25;0,50 e 0,75, para uma altura de leito estático de 0,08 m. O objetivo do

trabalho foi a avaliação da influência da composição mássica de misturas de esferas de vidro e

partículas de polietileno com mesmo diâmetro na condição de jorro mínimo. Os resultados

mostraram que misturas ricas em esferas de vidro, a partícula mais densa, apresentam maior

velocidade de jorro mínimo e maior queda de pressão de jorro mínimo. Quanto à segregação,

observou-se que as esferas de vidro se concentraram na região interna e inferior da região

anular.



SIMULAÇÃO CFD DE MISTURA DE PARTÍCULAS EM LEITO DE JORRO

OTÁVIO SILVA DE OLIVEIRA, ANA VITÓRIA PINHEIRO DE CAMPOS, LUCAS VINICIUS FERREIRA, KÁSSIA GRACIELE

DOS SANTOS, MARCOS ANTÔNIO DE SOUZA BARROZO


A segregação de partículas durante a operação do leito de jorro é indesejável em algumas de

suas aplicações, como no caso da pirólise de biomassa, e pode ocorrer quando se trabalha com

partículas que possuem grande diferença de velocidade terminal. No caso de misturas com

partículas de diâmetros diferentes, as simulações CFD devem ser capazes não só de prever a

condição de jorro mínimo da mistura, mas também de captar a distribuição axial e radial das

partículas no leito. Quando são utilizadas misturas de partículas, muitos trabalhos têm

considerado apenas a adição da força de arraste entre as duas fases particuladas, enquanto

outros autores propõem o uso de correlações específicas para pressão de sólidos, função de

distribuição radial e limite máximo de empacotamento. Este trabalho tem a finalidade de

estabelecer uma metodologia de simulação para misturas de partículas em leito de jorro,

identificando os modelos constitutivos mais adequados para reproduzir a fluidodinâmica do

equipamento. Experimentos de uma mistura de esferas de vidro de 1 e 4 mm foram realizados

em um leito de jorro adaptado para dividir o leito em posições axiais, nas quais foram

realizadas medidas do índice de segregação da mistura. A posição dos sólidos e o escoamento

do gás no leito de jorro foram simulados numericamente utilizando o modelo Euleriano

Granular, implementado num software comercial. Os valores de velocidade do ar, de queda de

pressão na condição de jorro mínimo e do índice de segregação, obtidos nas simulações com

os diferentes modelos foram comparados com os dados experimentais, a fim de selecionar a

melhor modelagem para este problema.



AVALIAÇÃO DO ESCOAMENTO MULTIFÁSICO EM LEITO DE JORRO USANDO CÓDIGO LIVRE

ULISSES FERNANDES ALVES, GUSTAVO CUNHA ALVES, CLAUDIO ROBERTO DUARTE


O uso da fluidodinâmica computacional (CFD) para análise do escoamento multifásico no

leito de jorro tem se tornado cada vez mais popular devido à diminuição de custos associados

à aquisição de computadores e respectivo aumento da capacidade de processamento. Dentre as

ferramentas computacionais disponíveis, têm-se como alternativa os softwares livres e

gratuitos que podem permitir a avaliação confiável de um escoamento bifásico gás-sólido, que

é o caso do leito de jorro, e também fornecer o acesso ao código-fonte proporcionando a

liberdade de estudar como o programa funciona e adaptá-lo para necessidades específicas.

Mediante tais considerações, este trabalho tem como objetivo avaliar o software livre de CFD

OpenFOAM® na presença de um escoamento tridimensional e bifásico do leito de jorro

cônico-cilíndrico. Para tanto, foram gerados perfis de velocidade e porosidade em diferentes

regiões do leito de jorro através de simulações computacionais. Além disso, com o objetivo de

melhorar a convergência dos resultados numéricos, foram realizadas modificações no código

fonte de uma biblioteca do OpenFOAM®. A malha computacional utilizada foi gerada pelo

software de construção de malhas GAMBIT®, sendo hexaédrica com 57684 células e para sua

seleção foi realizado um teste de independência de malhas com 26928, 57684 e 105084

células. Para a resolução numérica no pacote de CFD, considerou-se para a modelagem das

fases gás e líquido a aproximação Euleriana Granular Multifásica com o uso da Teoria

Cinética do Fluxo Granular. O coeficiente de troca de momento entre as fases foi calculado

utilizando a função de arraste derivada por Gidaspow (1994). As simulações computacionais

do leito de jorro cônico-cilíndrico consideraram altura de leito fixo de 12 cm e partículas com

diâmetros de 2,18 e 1,29 mm em diferentes condições de velocidade de ar à entrada do leito.

De acordo com os principais resultados, foi possível concluir que o OpenFOAM® apresentou

um desempenho satisfatório, sendo fisicamente coerente para a previsão dos perfis de

velocidade e porosidade em um leito de jorro, mostrando-se como uma ferramenta

complementar, útil e gratuita para a simulação de escoamentos multifásicos.



DESCRIÇÃO DO PROCESSO DE CONTROLE DE SÓLIDOS EM SONDAS DE PETRÓLEO E GÁS

BERNARDO FONTES NOGUEIRA, MARINA SEIXAS PEREIRA, PROF. CARLOS HENRIQUE ATAÍDE


A perfuração de poços de petróleo é uma etapa de grande relevância e alto investimento no

processo de produção de petróleo e gás. Fluidos de perfuração são utilizados no processo em

questão com diversos objetivos, entre eles, resfriar a broca, lubrificar a coluna, manter a

estabilidade do poço e trazer à superfície os fragmentos de rocha gerados durante a

perfuração. Os fluidos de perfuração são classificados em fluidos aquosos e não-aquosos,

dentre os não aquosos tem-se os fluidos a base de óleo e os fluidos sintéticos. Apesar da

grande importância e eficiência do fluido, ele é uma substancia nociva ao meio ambiente,

sendo assim, a lama (cascalho + fluido) resultante do processo de perfuração deve ser

submetida a um processo de separação sólido-líquido. Esse processo, denominado de controle

de sólidos, envolve diversos equipamentos de separação e tem por objetivo a recuperação

máxima de fluido de perfuração e adequação dos cascalhos às leis ambientais de descarte.

Com o passar dos anos, a legislação vem se tornando cada vez mais rígida em relação à

quantidade de fluido aderido ao cascalho descartado, principalmente em alto mar. Com isso,

pesquisas vêm sendo desenvolvidas visando a otimização e redução de custos do processo. O

objetivo do presente trabalho é descrever o controle de sólidos em sondas de petróleo e gás e

também investigar a eficiência de alguns equipamentos que compõem o processo em questão.

Para isso, foram realizadas visitas às diversas sondas de petróleo e gás da PETROBRAS no

interior da Bahia, onde o fluido de perfuração utilizado era sintético a base de n-parafina.

Amostras de fluido de perfuração, em diferentes correntes de alguns equipamentos, foram

coletadas e determinadas as concentrações de água, fase orgânica e sólidos nas mesmas. O

procedimento para determinação dessas concentrações foi realizado com o uso de Retorta

FANN de 50 ml, equipamento próprio para aferição de concentrações em fluidos de

perfuração.



SIMULAÇÃO NUMÉRICA CFD DA FLUIDODINÂMICA NA SECAGEM

DE SEMENTES DE SOJA EM LEITO FIXO

JÚLIA RESENDE DE ANDRADE, RODRIGO BÉTTEGA, MARCOS ANTÔNIO DE SOUZA BARROZO


A soja possui conhecida importância na agricultura brasileira. A qualidade fisiológica de sua

semente é fator primordial para a qualidade de cultivares e depende, essencialmente, das

condições de colheita e armazenamento. A secagem das sementes, em muitos casos o primeiro

processo ao qual a semente é submetida após a colheita, é reconhecidamente uma etapa

importante na qualidade do produto. Os secadores de leito fixo são sistemas extensamente

utilizados, nos quais a secagem ocorre por meio da injeção de um fluido (ar) na base de um

vaso contendo determinada quantidade de partículas, as quais constituem um leito estático no

interior deste vaso. Nestes sistemas, a fluidodinâmica do escoamento do ar quente é

fundamental, pois influencia diretamente a troca de calor e massa durante a secagem.

Atualmente, a Simulação Numérica em Mecânica de Fluidos e Transferência de Calor (CFD -

Computacional Fluid Dynamics) é vista como uma ferramenta poderosa para a predição do

comportamento fluidodinâmico de diversos sistemas. Neste trabalho foi simulado

numericamente a queda de pressão e o comportamento fluidodinâmico de um leito fixo em

duas dimensões. Os resultados obtidos foram comparados com aqueles encontrados pela

aplicação da Equação de Ergun, para condição de valores médios de velocidade de entrada. Os

resultados demonstraram que a modelagem matemática e a técnica numérica foram eficazes

para a predição da perda de carga, visto que os desvios observados entre os resultados

simulados e aqueles obtidos pela aplicação da Equação de Ergun foram menores que 3% para

todos os casos avaliados.



SIMULAÇÃO NUMÉRICA CFD DA VELOCIDADE EM LEITOS FIXOS:

INFLUÊNCIA DO PERFIL DE POROSIDADE

LÍVIA LEMOS MAIA, RODRIGO BETTEGA, MARCOS ANTÔNIO DE SOUZA


Estudos realizados na estrutura de leitos fixos tubulares já comprovaram que a porosidade

neste sistema apresenta um comportamento oscilatório na direção radial. Por sua vez a

porosidade afeta diretamente a velocidade de escoamento do fluido através do leito. Apesar

dos avanços em relação à fluidodinâmica no leito fixo, ainda é muito difícil obter uma medida

precisa do perfil de velocidade de escoamento no interior do leito. Devido a esta restrição, a

forma mais comum de realização desta medida é a efetuá-la fora do leito, na região próxima à

saída, considerando-se os resultados representativos para o interior do mesmo. Trabalhos da

literatura já avaliaram esta questão a partir de modelagem matemática e simulação

computacional, buscando representar matematicamente o problema e até mesmo quantificar

este erro de medida. No presente trabalho são apresentadas simulações de perfis de velocidade

no interior de leitos fixos utilizando-se o perfil de porosidade através de uma rotina

computacional e o perfil acoplado ao software ANSYS FLUENT 12.0 que descreve

escoamento em meios porosos. Os resultados obtidos são comparados com dados

experimentais da literatura medidos na região de saída do leito fixo e com modelos já

estabelecidos para este sistema. Os resultados indicam que o perfil de porosidade radial no

sistema perturba de forma significativa o escoamento do fluido no interior do leito. Através

das simulações para diferentes maneiras de descrever a porosidade do sistema foram também

observadas alterações na fluidodinâmica do mesmo, indicando que o correto estabelecimento

da porosidade é fundamental para uma boa estimativa da velocidade no interior do leito.

Através dos resultados foi também possível observar o desenvolvimento do perfil de

velocidade na região de saída até a posição onde a medida experimental é efetuada,

contrastando-se os resultados com trabalhos da literatura que já abordaram esta questão.



AVALIAÇÃO DE DIFERENTES DIÂMETROS DE MINI-TUBOS NOS SECADORES ROTATÓRIOS ROTO-AERADOS

DYOVANI BRUNO LIMA DOS SANTOS; ISABELA A. RESENDE ; ANA CLARA SOARES CARNEIRO; CLARISSA CÉSAR

HAMAGUSHI; MARCOS ANTONIO DE SOUZA BARROZO


A operação de secagem consiste na remoção do excesso de umidade de determinado material

e pode ser utilizado para fins industriais através do estudo e aplicação de seus fundamentos.

Por se saber que a maioria dos produtos industrializados em algum momento necessita ser

submetidos ao processo de secagem fez-se necessário o desenvolvimento de vários tipos de

equipamentos capazes de promover a secagem de diferentes materiais. Assim, secadores

rotatórios de contato direto têm sido equipamentos muito utilizados na indústria mineral para

a secagem de materiais de livre escoamento. Na região do Uberlândia – MG (Triângulo

Mineiro e Alto Paranaíba), a indústria de fertilizantes é um exemplo da ampla utilização deste

equipamento para a remoção de umidade do produto final. Em trabalhos anteriores, foi feito

um estudo comparativo entre secadores rotatórios nas configurações concorrente e

contracorrente, com uma nova configuração não convencional chamada de roto-aerado, versão

esta que apresentou melhor desempenho do que as convencionais. No secador roto-aerado o ar

quente entra em um tubo central contendo mini-tubos, por onde o ar é distribuído e sai em

contato direto com as partículas, não ocorrendo o cascateamento. Este trabalho tem como

objetivo estudar o efeito da variação do diâmetro dos mini-tubos no desempenho deste novo

secador tendo em vista a secagem de fertilizantes através de ensaios experimentais. Por meio

dos resultados obtidos foi possível prever o efeito das variações na configuração do secador

roto-aerado.



USO DE TÉCNICAS DE CFD PARA VERIFICAR A INFLUÊNCIA DA DISTRIBUIÇÂO DO AR NO DESEMPENHO DE SECADORES

ROTATORIOS NÃO CONVENCIONAIS

DYOVANI BRUNO LIMA DOS SANTOS; ISABELA A. RESENDE; ANA CLARA SOARES CARNEIRO ; CLARISSA CÉSAR

HAMAGUSHI ; CLÁUDIO ROBERTO DUARTE


A operação de secagem consiste na remoção do excesso de umidade de determinado material

e pode ser utilizado para fins industriais através do estudo e aplicação de seus fundamentos.

Assim secadores rotatórios são de grande importância na área industrial, assim obter a melhor

configuração para o funcionamento de tais aparelhos tem alta relevância e aplicabilidade.

Uma nova versão do secador rotatório foi desenvolvida na FEQUI/UFU e foi denominado

secador roto-aerado. O equipamento possui um tubo central onde há passagem do ar quente e

estão acoplados tubos de menor tamanho. Para verificação das taxas de secagem atingidas

pelo secador roto aerado em teste, fertilizante superfosfato simples granulado também

conhecido como SSPG foi o material empregado. Os ensaios experimentais foram feitos

variando-se o diâmetro dos mini-tubos de quatro maneiras distintas, sendo elas: todos com

9mm, todos com 20 mm, metade superior com 9mm e a outra metade com 20mm, e metade

superior com 20mm e os demais com 9mm. Os dois últimos arranjos citados foram

denominados híbridos. Com a intenção de avaliar os dados obtidos experimentalmente, estas

configurações para o secador também foram testadas através de simulações em CFD

utilizando o software Fluent®. Dessa maneira, observou-se pelo método computacional uma

grande variação nos valores de velocidade de saída do ar nos mini-tubos para as configurações

de 20mm e híbridas. Já para o arranjo de 9mm de diâmetro, foi obtida uma maior

uniformidade e velocidades elevadas de saída do ar. Por meio dos experimentos, esses dados

foram comprovados e o secador na configuração de 9mm para os tubos alcançou o melhor

desempenho.



FLUIDODINÂMICA DE HIDROCICLONE MODULAR DA WEIR DO TIPO 40CVX DE 12 MM: CAPACIDADE E RAZÃO DE LÍQUIDO

MARCELLA PEDROSO MENDONÇA, MARIA AUXILIADORA MENDES AGUIAR, CURT MAX PANISSET , CARLOS

HENRIQUE ATAÍDE


FLUIDODINÂMICA DE HIDROCICLONE MODULAR DA WEIR DO TIPO 40CVX DE

12 MM: CAPACIDADE E RAZÃO DE LÍQUIDO MENDONÇA1, M. P.; AGUIAR2, M. A.

M.; PANISSET3, C.M.A.; ATAIDE4, C. H. 1,2Aluno da FEQ/UFU 3Doutorando da

FEQ/UFU/PETROBRAS 4Professor FEQ/UFU Faculdade de Engenharia Química -

Universidade Federal de Uberlândia Avenida João Naves de Ávila, 2121, Bloco 1K, 38408-

100 - Uberlândia - MG e-mail: [email protected] RESUMO – Hidrociclones são separadores

centrífugos amplamente utilizados no setor industrial, tais como, têxtil, alimentício, químico,

petroquímico, metalúrgico, siderúrgico, tratamento de água e efluentes, ambiental, e são

empregados nas operações unitárias de separação e/ou concentração de partículas. Os

hidrociclones apresentam algumas vantagens em relação a outros equipamentos de separação.

Dentre elas, pode-se destacar a grande versatilidade em aplicações; o baixo custo de

fabricação, instalação e manutenção; ausência de partes móveis; seu tamanho reduzido em

relação a outros separadores; geração de fortes tensões cisalhantes no escoamento; elevadas

capacidades; e simplicidade de operação. Devido ao seu grande potencial de aplicação,

inúmeras configurações de hidrociclones, denominadas de famílias, têm sido propostas e

estudadas nos últimos anos. Essas famílias são caracterizadas pelas relações geométricas entre

as principais dimensões e o diâmetro da parte cilíndrica do hidrociclone, sendo que estas

relações estão diretamente relacionadas com a capacidade e o poder de classificação destes

equipamentos. Ensaios experimentais foram conduzidos para avaliar a capacidade e razão de

líquido de algumas configurações geométricas do hidrociclone modular modelo 40CVX de 12

mm da Weir Minerals. Esse tipo de equipamento modular, confeccionado em poliuretano,

permite diversas configurações através da combinação do corpo central do separador e três(3)

diâmetros: do underflow e vortex finder. Como mencionado anteriormente, e notório que os

hidrociclones são um dos equipamentos bem difundidos em diversos ramos da indústria

química. Dessa forma, todo e qualquer estudo relacionado ao entendimento pormenorizado da

fluidodinâmica de hidrociclones contribui para o aprimoramento da tecnologia de separação,

podendo ser aplicado e assimilado pelo setor industrial. Palavras-Chave: fluidodinâmica,

capacidade, geometria



UM ESTUDO SOBRE O CONTROLE DO HOLD-UP EM UMA COLUNAS DE BOLHAS OPERADA POR AR DISSOLVIDO

ANGELICA DA SILVA REIS, VITOR ALVES GARCIA, ISABELE CRISTINE BOTAN, JÂNIO ALVES RIBEIRO, MARCOS

ANTONIO DE SOUZA BARROZO


Colunas de bolhas são equipamentos robustos e versáteis que, por não apresentarem partes

móveis podem ser utilizados em processos em que temperatura, pH, abrasividade variam em

faixas extensas de valores. Por isso são amplamente usadas em processos de transferência de

massa e energia bem como em processos de separação. Assim como nos processos de

transferência de calor e massa, na flotação, um processo de separação através das diferenças

de propriedades de superfície (hidrofobicidade e hidrofilicidade), o controle das variáveis

holdup e distribuição de diâmetro de bolhas são consideradas fundamentais para a eficiência

do processo. Com o objetivo de avaliar a possibilidade do controle do hold-up em diferentes

seções de uma coluna de bolhas de formato cilíndrico irregular, foi feito um estudo da

influência das variáveis, posição de alimentação dos bocais difusores, condição de retirada no

topo e fundo da coluna e vazão de recirculação. A coluna de bolhas utilizada para tal estudo

foi projetada de forma que fosse possível a manipulação dos bocais difusores e foi instalado

um registro agulha para cada bocal a fim de se obter o controle de abertura e fechamento dos

mesmos. O controle da vazão de retirada do fundo e recirculação era feito por meio de

bombas peristálticas instaladas adequadamente na coluna. Os valores de hold-up foram

medidos por diferença de pressão através de manômetros diferenciais instalados nas interfaces

das três diferentes seções da coluna (cilindro flotador, cone concentrador e cilindro

concentrador). O estudo indicou que todas as variáveis manipuladas influenciaram no hold-up

das três seções e, foi obtida uma correlação entre velocidade superficial da fase líquida e o

hold-up do funil-concentrador.



ANÁLISE DO DESEMPENHO HIDRODINÂMICO DE UMA COLUNA DE FLOTAÇÃO POR AR DISSOLVIDO

PABLO DE SOUZA AVEDAÑO, MARÍLIA DE FREITAS OLIVEIRA, LUIS FERNANDO NOGUEIRA GONÇALVES FILHO,

MURILO NAVARRO DE OLIVEIRA, MARCOS ANTONIO DE SOUZA BARROZO


RESUMO – Dentre as operações unitárias os processos de flotação se destacam pela sua

aplicação tanto na redução da concentração de óleos dispersos quanto na remoção de óleos

emulsionados e dissolvidos. Gotas de óleos com diâmetros superiores a 50 µm podem

facilmente ser separadas por processos de flotação em coluna com ar disperso, porém

gotículas de óleos emulsionados e dissolvidos são mais bem separadas da mistura por flotação

por ar dissolvido (FAD). Com base na legislação ambiental do país, pode-se acreditar na

demanda por equipamentos baratos, de constituições simples, suficientemente compactos e

versáteis para a aplicação nas duas etapas finais do tratamento do efluente oleoso. Com base

nisto, foi proposta uma configuração de um aparato de flotação que possa operar, tanto com o

uso de aeradores para a insuflação de ar quanto com o uso de bocais difusores, posicionadas

adequadamente, para a produção de micro-bolhas. Este trabalho tem o intuito de apresentar os

resultados preliminares do estudo do desempenho hidrodinâmico da fase líquida de uma

configuração de coluna de flotação operada por ar dissolvido. Tiveram-se como variáveis

manipuladas, vazão de alimentação e vazão de recirculação e variável resposta o número de

tanques em série (N) como medida de capacidade de mistura. A metodologia empregada foi a

análise do teste de estímulo-resposta, feita através da injeção de um traçador constituído de

solução salina de cloreto de sódio. O planejamento composto central foi realizado para a faixa

de valores de vazão de alimentação (300 a 700 ml/min) e vazão de recirculação (200 a 1800

ml/min). O planejamento indicou que as variáveis estudadas foram significativas e

apresentaram forte interação entre as mesmas. Através dos experimentos foi possível

identificar as condições de máxima e mínima dispersão dentro do intervalo de valores para as

variáveis de controle estudadas.



CARACTERIZAÇÃO DA PERMEABILIDADE E POROSIDADE DAS MATRIZES POROSAS DOS HIDROCICLONES CILÍNDRICO-

FILTRANTES

LOYANE MENDES DE SOUZA, LUIZ GUSTAVO MARTINS VIEIRA,DÉBORAH, MARIA TEREZA, YASMIN.


Hidrociclones cilíndrico-filtrantes (HCiF) são equipamentos modificados de maneira que a

parede da seção cilíndrica maciça foi substituída por uma parede permeável. Para que essa

matriz porosa seja caracterizada é necessário calcular, experimentalmente, a permeabilidade e

a porosidade, que podem ser definidas, respectivamente, como a propriedade do meio poroso

que descreve a facilidade com que um fluido permeia essa matriz e a descrição da quantidade

de espaços vazios existentes nesse meio. É importante o conhecimento dessas propriedades,

pois as mesmas auxiliarão na simulação numérica dos casos propostos para as configurações

do HCiF. Dessa maneira, este estudo tem como objetivo apresentar a metodologia e resultados

obtidos para as propriedades físicas acima mencionadas.



MEDIDA DE PERFIS DE VELOCIDADE E POROSIDADE EM UM LEITO DE JORRO POR MEIO DA TÉCNICA DE FIBRA ÓPTICA

GUSTAVO CUNHA ALVES, ULISSES FERNANDES ALVES, CLAUDIO ROBERTO DUARTE


Medidas de propriedades fluidodinâmicas em sistemas multifásicos são de grande interesse

para pesquisadores no que se refere ao entendimento do comportamento fluidodinâmico de

tais escoamentos para aplicação em projeto e otimização. As técnicas de medidas são

classificadas em intrusivas e não-intrusivas, sendo as primeiras, incumbidas desta

classificação pelo fato de ser preciso a introdução de um determinado tipo de dispositivo no

interior do escoamento, perturbando, desta forma, seu comportamento, enquanto as técnicas

não-intrusivas independem de contato com o meio material. Neste trabalho foi utilizada uma

técnica de medida intrusiva, que utiliza como sonda de medida fibra óptica, no intuito de se

medir velocidade de partículas e porosidade em um leito de jorro cônico-cilíndrico. Utilizou-

se, como material particulado, esferas de vidro de diâmetros de 1,29 mm e 2,18 mm a

diferentes condições de velocidade de ar à entrada do leito. As tomadas de medidas dos perfis

de porosidade e velocidade se encontravam ao longo da parede lateral do leito de jorro a

alturas de 5,28, 7,78 e 14,78 cm em relação à sua entrada. Foram coletados vários perfis, de

forma a entender melhor o escoamento no leito de jorro.



AVALIAÇÃO DOS FATORES QUE INFLUENCIAM AS CARACTERÍSTICAS REOLÓGICAS DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO

DURANTE PARADAS OPERACIONAIS

BRUNO ARANTES MOREIRA, LETÍCIA GOULART NETTO, RAFAEL EDUARDO ALBUQUERQUE DE FARIA, FÁBIO DE

OLIVEIRA AROUCA


Os fluidos de perfuração são de fundamental importância para o sucesso da etapa de

perfuração de poços de petróleo. Os fragmentos das rochas perfuradas são contínua e

constantemente removidos através destes fluidos, sendo o mesmo, injetado por bombas até o

interior da coluna de perfuração. Os fluidos de perfuração podem ser compostos por misturas

complexas de sólidos, líquidos e gases, no qual a composição dos mesmos depende das

características específicas de cada perfuração. Neste contexto diversos parâmetros são

analisados, dentre eles a chamada força gel. A força gel atua diretamente no equilíbrio de

forças durante o arraste e sustentação das partículas. É devido à existência desta força que os

sólidos que estavam em movimento, durante o seu transporte, não se sedimentem quando o

escoamento cessa. O processo de gelificação se inicia quando o fluido permanece em repouso

durante algum tempo, devido à formação de estruturas mais organizadas, ou homogênas, das

partículas em suspensão, as quais imobilizam o fluido e promovem um aumento da

viscosidade aparente do sistema. A força gel pode ser especificada como a tensão exercida

para quebrar a estrutura gelificada do fluido. Sua caracterização requer procedimentos

especiais, uma vez que a obtenção dos parâmetros reológicos de um fluido requer o

cisalhamento do mesmo, no entanto, este processo destruiria o gel dificultando a sua

determinação. Neste trabalho foram avaliados os principais fatores que afetam as propriedades

de fluidos gelificados ou em processo de gelificação. Para a execução dos testes foram

utilizadas soluções não-newtonianas à base de água e goma xantana com concentração

mássica no intervalo de 0,5 a 3%. Os experimentos foram realizados com o auxílio de um

reômetro, em que as tensões de cisalhamento e o tempo de repouso eram alterados a fim de

reproduzir as condições de gelificação do fluido. Os resultados mostraram que a concentração

do polímero e a taxa de cisalhamento aplicada na solução após o período de estática são os

principais fatores que influenciam a força gel.

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