Universidade estadual de campinas

Faculdade de Engenharia Química

CRISTALINIDADE INDUZIDA EM POLIPROPILENO

Alex Reche Franco (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. João Sinézio de Carvalho Campos (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Em geral os polímeros são conhecidos como materiais semi-cristalinos, isto é, possuem uma fase cristalina e outra amorfa. A mudança da fase amorfa para a cristalina é conhecida e pode ser induzida por vários métodos, dentre eles a aplicação de tensão mecânica, o qual estirando o material aumenta a cristalinidade e por campos elétricos. Pesquisadores apontam para o fato que a morfologia dos filmes de polipropileno são importantes para a eficiência do tratamento corona, melhorando assim sua utilização em aplicações que requerem adesão. Apesar deste material ser muito estudado, a maioria das informações tem sido gerada nestes últimos trinta anos. Este trabalho apresenta efeitos na cristalinidade do polímero polipropileno (PP) induzida por campo elétrico gerado por descarga corona. Amostras de filmes de PP são então submetidas ao tratamento corona e posteriormente são efetuadas medidas de cristalinidade através de técnicas de raios-X, como também são efetuadas medidas em espectroscopia de infravermelho e análises térmicas. Os estudos são efetuados em função do tempo de tratamento corona e em condições de temperatura e pressão ambientes. Os resultados têm mostrado que para tratamento corona para tempos de até 30 segundos, não são observados alterações na cristalinidade do PP, no entanto para tempos superiores a este observam-se alterações na cristalinidade.

Polipropileno - Corona - Cristalinidade

EFEITO DO SEGUNDO TRATAMENTO CORONA EM FILMES DE POLIPROPILENO

Alexandre Rodrigues da Silva (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. João Sinézio de Carvalho Campos (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Atualmente boa parte dos insumos produzidos industrialmente são feitos a partir de polímeros. Dessa maneira, é necessário o desenvolvimento de métodos que melhorem as propriedades do polímero, como resistência, adesão, condutividade, etc. Neste trabalho, o enfoque é dado sobre as propriedades de adesão de filmes de polipropileno (PP) utilizado em aplicações comerciais. É sabido que o método de descarga corona aumenta as propriedades de superfície (adesão, molhabilidade) dos polímeros, é conhecido que esta melhora nas propriedades de adesão está relacionada com a formação de grupos polares em sua superfície. Este trabalho investiga estas propriedades através de medidas do ângulo de contato () entre uma gota d'água e superfície do polímero, sendo que quanto maior o ângulo de contato, menor são as propriedades de adesão e molhabilidade. Amostras de filmes de PP são limpas (lavadas com água ou acetona), tratadas por corona por tempo de 10 s em atmosfera ambiente; posteriormente lavadas e tratadas (10 s) novamente e entre cada passo faz-se medidas do ângulo de contato. Os resultados mostram que inicialmente  é de 90⁰, após o primeiro tratamento este valor é em média de 44⁰, após lavar este valor vai para cerca de 70⁰, porém com o segundo tratamento este valor retorna para cerca de 44⁰ ou até abaixo deste.

Corona - Polipropileno - Ângulo de contato

MODIFICAÇÃO DE QUITOSANA POR VIA ENZIMÁTICA

Aline Azevedo, Paola P. S. B. Bettio e Ricardo Romero (Bolsistas PIBIC/CNPq), Lisanne B. Grigolon (Mestranda FAPESP) e Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Quitosana é um polímero hidrossolúvel, derivado da quitina, considerada o segundo polímero em abundância na natureza. Quitosana possui propriedades atrativas para aplicações em biotecnologia, alimentares e farmacêuticas, tais como bioadesividade, biocompatibilidade e biodegradabilidade. Modificação enzimática da quitosana visam a produzir novos polímeros com menores massas molares com diferentes propriedades bem como a formação de oligossacarídeos. A enzima vegetal papaína foi imobilizada na superfície de quitina sólida, sendo o glutaraldeído utilizado como agente reticulante. Análise de superfície do suporte foi executada mostrando que a papaína se distribuiu tanto na superfície como nos poros deste material fibroso. Experimentos de hidrólise foram conduzidos em reator em batelada em dois valores de pH e duas temperaturas. A produção de polímeros de quitosana de menor massa molar foi maior em pH 3,2 a 50 ⁰C do que em pH 5,3 e 54 ⁰C. Os perfis cromatográficos obtidos por cromatografia de permeação em gel (GPC) foram progressivamente alterados pela ação da papaína, apresentando um “shift” para a região de menor grau de polimerização. A cinética da modificação foi acompanhada por 48 horas.

Quitosana - Hidrólise enzimática - Cromatografia líquida

SECAGEM DE -AMILASE EM SPRAY DRYER

Andressa Cappi (Bolsista SAE/UNICAMP), Sérgio Santos de Jesus (co-orientador) e Prof. Dr. Rubens Maciel Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A utilização de enzimas desidratadas nas indústrias de alimentos, têxteis, farmacêuticas bem como no tratamento de efluentes vem crescendo cada vez mais. Com a finalidade de melhorar o processo de secagem, este trabalho teve como objetivo otimizar a secagem da enzima -amilase em spray dryer vertical. Para otimização do processo foi utilizado um planejamento fatorial completo com duas variáveis. Foram investigadas as influências da vazão de alimentação de enzima e da temperatura interna do ar de secagem. Através da metodologia da superfície de resposta foi verificado que a atividade de enzimática é influenciada fortemente pela temperatura e que a baixas vazões e a baixas temperaturas melhores resultados foram obtidos, porém houve um aumento significativo da atividade de água e no teor de umidade quando comparada com operações a baixas vazões e a altas temperaturas.

-amilase - Spray dryer planejamento - Experimental

GRANULAÇÃO DE SEMENTES DE BRÓCOLIS EM LEITO DE JORRO CONVENCIONAL

Cezar Augusto Martins de Queiroz (Bolsista PIBIC/CNPq), Márcio de Alcântara Costa (Doutorando) e Prof. Dr. Osvaldir Pereira Taranto (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O objetivo principal deste trabalho é auxiliar no estudo e avaliação da utilização do leito de jorro convencional no processo de granulação de sementes. A granulação facilita o manuseio de sementes ou permite a utilização de semeadoras mecânicas de precisão, reduzindo grandemente o consumo de sementes e o gasto com mão-de-obra para o desbaste das plântulas excedentes.

No desenvolvimento do trabalho, estudou-se a fluidodinâmica do equipamento com a determinação da altura máxima de jorro estável e das curvas características do leito de jorro, as quais permitiram a obtenção da vazão de jorro mínimo, queda de pressão de jorro e queda de pressão máxima. Além disso, foram estudados a formulação da suspensão de granulação, com testes diretos nas sementes de brócolis; a caracterização física dessas sementes com a determinação da distribuição de tamanhos, porosidade, esfericidade, massa específica e área superficial; e também a germinação e vigor das sementes. Em decorrência deste estudo, será construído um sistema de leito de jorro com bico atomizador acoplado, a fim de possibilitar testes de granulação, utilizando vários materiais de enchimento e cimentante.

Granulação de Sementes - Caracterização de Partículas - Leito de Jorro

DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA DE MASSA EM UMA COLUNA DE DESTILAÇÃO COM CAMPOS CENTRÍFUGOS

Daniel Gustavo Richena (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Teresa M.K. Ravagnani (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O objetivo deste trabalho é determinar uma correlação para predizer o K_Ga_e de uma coluna de destilação com recheio rotativo (Colunas Higee). Neste tipo de coluna, a força da gravidade é substituída pela força centrífuga. Ela apresenta maior eficiência de separação comparado a uma coluna convencional. Dados experimentais de x e y obtidos para o sistema n-hexano/n-heptano operando-se à pressão ambiente e força gravitacional de 22 a 560 g sobre condições de refluxo total foram utilizados para o cálculo do K_Ga_e utilizando o modelo proposto por Fair e Kelleher (1996) para este tipo de coluna. Estes coeficientes, obtidos em diversas condições operacionais, foram ajustados utilizando o método dos mínimos quadrados para determinar uma correlações similar ao de Honda, em função dos grupos adimensionais de Reynolds do gás e do líquido modificado e Schmidt, obtendo o seguinte resultado:

Transferência de Massa - Coluna de Destilação em Campos Centrífugos - Colunas Higee

MODELAGEM DE UM REATOR DE POLIMERIZAÇÃO CSTR ACOPLADO A UM CONDENSADOR HORIZONTAL SEMI-INUNDADO

Daniel Jussieu Figueiredo de Rezende (Bolsista PIBIC/CNPq), Prof. Dr. Rubens Maciel Filho (Orientador) e Prof. Dr. Eduardo Coselli Vasco de Toledo (Co-orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Devido ao grande número de polímeros criados com fins tecnológicos específicos e à necessidade de cada vez explorar o surgimento de novos materiais para atender ao desenvolvimento científico e tecnológico do mundo moderno, a área de cinética de polimerização tornou-se um campo fértil para estudos de modelagem, simulação, controle e otimização de processos. Dentro deste contexto surgiram inúmeros estudos, sendo o deste trabalho a análise comparativa de um reator de polimerização CSTR acoplado a um condensador horizontal semi-inundado e acoplado a um sistema de refrigeração em jaqueta. Os objetivos deste trabalho foram a simulação dinâmica e estacionária do sistema visando a avaliação do potencial de refrigeração destes meios de troca térmica, onde ocorre reações de polimerização em massa via radicais livre do estireno. Obteve-se como resultado uma eficiência superior no sistema do condensador horizontal semi-inundado embora o sistema de resfriamento por jaqueta encontra-se mais utilizado.

Modelagem - Simulação de Reatores - Reatores de Polimerização

ENERGIA DE SUPERFÍCIE EM POLIPROPILENO TRATADO COM CORONA

Daniel Minutti de Oliveira (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. João Sinézio de Carvalho Campos (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Reconhecidamente os polímeros estão cada vez mais sendo utilizados, quer do ponto de vista científico ou tecnológico, principalmente em aplicações especiais (medicina, aeroespacial, automobilística). Porém é conhecido que suas propriedades de adesão são baixas, o que de certa forma poderia limitar suas aplicações. Para eliminar tais deficiências, pesquisadores desenvolveram técnicas tratamento de superfície por ataque químico, chama, plasma, corona e outros. No entanto dentre estes tem-se destacado o tratamento corona. Neste trabalho apresentam-se cálculos sobre a energia de superfície de polipropileno tratado com descarga corona. Amostras de filmes de PP são submetidas à descarga corona em atmosferas ambiente. Posteriormente faz-se medidas do ângulo de contato e partir destes calculam-se os valores da energia de superfície pelo método de Zisman. Os resultados mostram que a diminuição nos valores do ângulo de contato, de 90⁰ para 45⁰, indicando aumento da energia de superfície, de 30 dyn/cm para cerca de 38 dyn/cm. Estes resultados mostram aumento das propriedades de adesão das amostras de PP aqui tratados. De acordo com medidas e literatura, o tratamento corona provoca o aparecimento de grupos polares na superfície do polímero, o que improvisa as propriedades de adesão.

Corona - Polipropileno - Energia de superfície

ESTUDO DA INFLUÊNCIA DAS ESTAÇÕES DO ANO NO PROCESSO DE BIOSSORÇÃO DE CROMO HEXAVALENTE EM ALGAS MARINHAS

Débora Maria Pereira (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Meuris Carlos da Silva (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O avançado nível de degradação ambiental provocado pelas consequências diretas e indiretas das atividades humanas, em particular a industrial, tem levado a necessidade urgente de estudos que visam desenvolver e implementar tecnologias com processos alternativos mais eficientes para a minimização e tratamento dos resíduos provenientes de processos industriais, dentre os quais destacam-se os metais pesados pela sua crescente geração e, em particular, o cromo. Devido ao potencial tóxico do cromo quando presente no ambiente, foi proposto neste trabalho o processo de adsorção utilizando biomassa como adsorvente, conhecido como biossorção para recuperação deste metal. O objetivo principal se constituiu no estudo da capacidade de remoção de cromo em algas marinhas no período de um ano, visando avaliar os efeitos das estações do ano na capacidade de retenção deste metal através de ensaios em banho finito. Foram realizados ensaios em diferentes condições de pH e de concentrações deste metal. A partir dos dados coletados foi possível estabelecer a faixa de pH, o tempo necessário e a alga de acordo com a estação do ano para uma remoção mais eficiente. Os resultados obtidos serão utilizados para o dimensionamento de colunas extratoras permitindo a operação do processo de forma contínua.

Metais Pesados - Biossorção - Resíduo

DETERMINAÇÃO E AVALIAÇÃO DOS DADOS DE CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DE UM ÁCIDO ORGÂNICO PARTICULADO (ÁCIDO SALICÍLICO)

Débora Tolentino Luzzi Diniz (Bolsista PIBIC/CNPq), Miriam C. B. Ambrosio (Doutoranda) e Prof. Dr. Osvaldir P. Taranto (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Hoje em dia, os sólidos usados como matéria-prima e intermediários manufaturados tornaram-se muito importantes, e a indústria passou a se preocupar mais com algumas características do material, tais como o tamanho e a forma da partícula, a pureza e a homogeneidade. O objetivo deste trabalho fixou-se na determinação das características do ácido salicílico através da utilização de equipamentos de última geração e de excelente precisão. A utilização destes equipamentos forneceu resultados de densidade absoluta, de distribuição de tamanho de poros, de distribuição do conteúdo de umidade, da área superficial específica, da morfologia do material particulado e da capacidade calorífica do material pela utilização dos seguintes métodos: Picnometria de gás Hélio, Porosimetria de intrusão de Mercúrio, Análise termogravimétrica (TGA), Método Brunauer, Emmett e Teller (BET), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC), respectivamente. Os resultados obtidos colaboraram para a elaboração de uma “carteira de identidade” deste material, já que nem todos os dados são facilmente encontrados na literatura.

Ácido Salicílico - Caracterização Física - Material Particulado

CORONA EM ATMOSFERA DE N₂

Diego de O. e Silva (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. João Sinézio de Carvalho Campos (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O trabalho apresenta a caracterização elétrica de um sistema denominado reator corona, destinado ao tratamento de superfície de polímeros, principalmente os poliolefínicos. O reator é composto por ponta corona (formato agulha), placa-plana, fonte de alta tensão (corrente contínua) e medidores de corrente. A descarga corona é produzida ao aplicar uma adequada diferença de potencial (tensão corona) entre a ponta corona e a placa plana, sendo que os produtos desta descarga (íons e moléculas excitadas) percorrem as linhas do campo elétrico que se estabelece entre ponta-plano. A caracterização elétrica do reator envolve quantificar a distribuição da corrente corona sobre a placa-plana em função dos parâmetros: Tensão corona e distância (d) entre a ponta corona e a placa-plana. Numa primeira etapa do trabalho caracterizou-se o reator em atmosfera ambiente e posteriormente em presença de nitrogênio. Observou-se que o comportamento, tanto em ar quanto em N₂ são semelhantes. Os resultados mostram que: (i) para mesma distância d a intensidade da corrente aumenta em função do aumento da tensão corona; (ii) mantendo o valor da tensão corona, ao diminuir d a corrente corona aumenta; (iii) a distribuição da corrente corona sobre a placa plana é radial e possui um máximo central, ou seja, diminui de intensidade a medida que se afasta da região central.

Corona - Caracterização elétrica - Nitrogênio

INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO PÓ DE UO₂ NA EVOLUÇÃO DA RAZÃO O/U

Eliane Kühne (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Gustavo Paim Valença (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O pó de dióxido de urânio, UO₂, será utilizado como combustível para o submarino nuclear brasileiro. Sua eficiência em produzir energia depende da razão O/U apresentada pelo mesmo. De acordo com suas características físicas, esta razão pode variar com o tempo, umidade, temperatura, etc. Por isso, torna-se necessário a predição da razão O/U para garantir-se maior eficiência na produção e energia nuclear. Este estudo visa a análise da influência destes fatores sobre a razão O/U no pó de UO₂ fabricado pelo Laboratório de Materiais do Centro Tecnológico da Marinha - ARAMAR - em Araçoiaba da Serra, SP. Para tanto, foram realizadas análises de TGA (análise termo-gravimétrica) e DSC (análise termo-diferencial) em amostras já estocadas. Verificou-se que alguns fatores, como por exemplo, o tempo de armazenagem, são proporcionais a umidade do pó e a razão O/U. Assim, quanto maior o tempo de estocagem, menor será a eficiência do pó.

UO₂ - Razão O/U - Armazenagem

ESTUDO DE VIABILIDADE E SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE SEPARAÇÃO POR ADSORÇÃO CROMATOGRÁFICA

Érika Yamanishi (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Maria Regina Wolf Maciel (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Adsorção é o processo de separação no qual certos componentes de uma fase fluida são transferidos para a superfície de um sólido adsorvente. A adsorção cromatográfica é um importante processo de separação nas áreas de química fina, de alimentos, da biotecnologia e da petroquímica. O trabalho consiste na pesquisa das aplicações cromatográficas, nas análises comparativas e de viabilidade das separações e, no estudo do desempenho do sistema de leito fixo com simulação do processo para a mistura orto, meta e para-xileno, tendo o tolueno como solvente. Foram encontradas na literatura várias aplicações, dentre as quais, se destacam as das áreas alimentícia e da quirotecnologia. A partir dos trabalhos publicados, observou-se que a adsorção cromatográfica em leito móvel simulado (LMS) destacou-se em relação aos processos em batelada, como por exemplo, a HPLC (High Performance Liquid Chromatography). O LMS é um processo cromatográfico que tem atrativos industriais devido à produtividade em larga escala e baixos custos. A simulação foi feita para a mistura dos isômeros do xileno utilizando-se um programa desenvolvido em linguagem FORTRAN aplicando o método das características, colocação ortogonal e o integrador DASSL para solução das equações diferenciais do modelo.

Cromatografia - Adsorção - Simulação

BLENDAS DE POLÍMEROS POTENCIALMENTE DEGRADÁVEIS PHB/PEBD

Fabiana Bernardo (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Lúcia Helena Innocentini Mei (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O crescente avanço tecnológico e a busca por adequar as necessidades de cada setor social as mercadorias produzidas, além da intensa procura em fornecer comodidades aos seus usuários acabou por gerar sérios danos ao meio ambiente em que vivemos. Dessa forma, já é de grande conhecimento a preocupação de estudiosos a respeito do futuro de nosso planeta que, a cada dia, sofre ainda mais com a poluição nos rios, a extinção de espécies animais e vegetais, o acúmulo de lixo atômico das usinas nucleares, entre tantos outros males causados pela tecnologia sem preocupação ambiental. Assim, é de primordial importância o desenvolvimento de materiais que adeqüem a tecnologia e comodidades requeridas com a preocupação ecológica. É neste contexto que o desenvolvimento de blendas de polímeros potencialmente biodegradáveis se encaixa, tentando, assim, minimizar as conseqüências futuras. Assim, o estudo se baseia no desenvolvimento de blendas de PHB/PEBD em diferentes proporções e condições de processamento, e posterior adição de plastificantes e aditivos. Dessa forma, através de análises das características físicas das amostras formadas pôde-se formar blendas com melhor processabilidade tornando viável sua utilização.

Polímero Biodegradável - PHB - PEBD

ESTUDO DA FLUIDODINÂMICA DO ÁCIDO ADÍPICO EM LEITOS FLUIDIZADOS CONVENCIONAL E VIBRADO

Fábio Lessa Sacoman (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Sandra Cristina dos Santos Rocha (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O leito vibrofluidizado foi construído em acrílico e revestido com fitas de celofane e alumínio para permitir a visualização das partículas e eliminar a eletricidade estática; a imposição da vibração mecânica se encontra apenas na placa distribuidora do gás. O material estudado foi o ácido adípico (aa) por apresentar características favoráveis a se utilizar um leito vibrofluidizado, com faixa de tamanho entre 75 e 600 m e massa específica de 1.340kg/m³.O sistema de vibração foi desenvolvido de modo a permitir a variação da frequência e amplitude de vibração por um vibrador excêntrico que permite a variação da amplitude de 0-40mm e por um motor de velocidade variada que opera de 0-2200 rpm. Foram coletados dados de perda de carga em função da velocidade do gás variando a carga de partículas, frequência e amplitude de vibração com o objetivo de observar o comportamento fluidodinâmico do aa em leito vibrofluidizado. O estudo experimental mostrou redução da perda de carga na condição de mínima fluidização comparada com o leito fluidizado convencional (sem vibração) e que o equipamento desenvolvido apresentou resultados satisfatórios que comprovam algumas das qualidades do leito fluidizado.

Fluidodinâmica - Leito Vibrofluidizado - Ácido Adípico

MODELAGEM CONFORMACIONAL DA ENZIMA -AMILASE: ESTUDOS PRELIMINARES

Fábio Nicolich Shimono (Bolsista SAE/UNICAMP), Sérgio Santos de Jesus (co-orientador) e Prof. Dr. Rubens Maciel Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Recentes avanços na engenharia genética tem aumentado o interesse em pesquisas relacionadas com a conformação proteica. A habilidade em predizer estas estruturas é de grande interesse teórico, especialmente nos ramos da bioquímica e da biofísica. Entre as enzimas utilizadas industrialmente merece destaque as -amilase, elas são utilizadas nas industriais de alimentos, farmacêutica e têxteis. Devido a sua grande importância não só a nível industrial mais também a nível hospitalar, pois também são utilizadas em testes de análises clínicas para verificação de distúrbio pancreático (pancreatite aguda), este trabalho teve como objetivo estudar a energia conformação da enzima -amilase em função da pressão e da temperatura. Para o presente estudo utilizou-se o programa ECEPPEK e -amilase de Bacillus licheniformis. Através dos resultados obtidos por simulação observou-se uma energia livre de aproximadamente –13.000 kcal/mol para a forma mais estável, foi verificado também que a pressão e a temperatura também influi na sua estrutura conformacional.

Modelagem conformacional - -amilase - Energia livre

ESTUDO DE FLUIDOS REFRIGERANTES NÃO AGRESSIVOS AO MEIO AMBIENTE PARA POSTERIOR APLICAÇÃO EM SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO

Fábio Wei Fung Lee (Bolsista PIBIC/CNPq), Eder Dutra de Resende (Co-orientador) e Profa. Dra. Maria Regina Wolf Maciel (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Este trabalho apresenta um estudo do perfil termodinâmico de equilíbrio de fase dos fluidos refrigerantes utilizados nos equipamentos convencionais de refrigeração e também desenvolve uma modelagem termodinâmica que contempla aquelas misturas refrigerantes que têm sido apontadas como adequadas para utilização em novos projetos de plantas de refrigeração. As condições termodinâmicas de equilíbrio de fase são obtidas a partir de uma abordagem -. Depois é aplicada uma abordagem -. Aplica-se também um procedimento de otimização de parâmetros da equação de estado cúbica modificada de Soave-Redlich-Kwong, que permite uma maior flexibilidade para o modelo de cálculo das condições de equilíbrio.Com a obtenção das curvas de equilíbrio de fases para diversas condições de operação do sistema, utilizando uma larga faixa de composição da mistura R-22/R-142b, notou-se que o perfil termodinâmico da mistura não se altera expressivamente, favorecendo a sua aplicação para uma larga faixa de temperatura de operação do sistema de refrigeração. No entanto, para baixos valores de temperatura do fluido refrigerante, observa-se uma aproximação entre as curvas de pressão de ponto de bolha e de orvalho. Isto pode provocar uma redução da eficiência termodinâmica da mistura devido à redução do gradiente de entalpia de transição de fase da mistura. Desta forma, verifica-se que o algoritmo de cálculo das condições de equilíbrio de fase é robusto e apresenta uma boa convergência. Este algoritmo permite também a aplicação de uma nova abordagem de equilíbrio que utiliza modelos de contribuição de grupos com o objetivo de contemplar os desvios que ocorrem em condições de alta pressão de operação. A programação foi desenvolvida em FORTRAN 90.

Equilíbrio de Fase - Fluidos Refrigerantes - Modelagem

MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE REATORES CATALÍTICOS DE LEITO FIXO

Felipe Plana Maranzato (Bolsista PIBIC/CNPq), Prof. Dr. Rubens Maciel Filho (Orientador) e Dr. Eduardo Coselli Vasco de Toledo (co-orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Neste trabalho são apresentados modelos pseudo-homogêneos e heterogêneos unidimensionais de reatores catalíticos de leito fixo, os quais incorporam as capacidades térmicas do fluido e do sólido, (C_p)_f e (C_p)_s, respectivamente. São comparados os resultados dos modelos unidimensionais propostos, sendo estes gerados por diferentes técnicas de redução de modelos. O objetivo deste trabalho é desenvolver modelos dinâmicos de reatores catalíticos de leito fixo para aplicações em controle e otimização de processos em tempo real. Portanto, o desenvolvimentos de modelos que reproduzam as principais características dinâmicas do reator, que também sejam de fácil solução matemática e que exijam pouco tempo computacional para a sua solução é fundamental, sendo que os modelos incorporam variações nas propriedades físicas, nos parâmetros de transferência de calor e massa, na temperatura de refrigeração e na pressão do reator, aspectos estes normalmente não considerados na literatura. Outro estudo é a sensibilidade paramétrica do reator, utilizando o método do planejamento fatorial, visando obter o conhecimento dos efeitos primários e de interação dos parâmetros operacionais do reator necessários à implementação da estratégia de controle no reator de forma segura e eficiente. Pode-se concluir que o tipo de modelo utilizado e as simplificações empregadas para representar o comportamento dinâmico/estacionário de um reator catalítico de leito fixo vão depender basicamente dos objetivos almejados e dos dados cinéticos e parâmetros de transferência de calor e massa disponíveis ao usuário.

Leito Fixo - Modelagem - Simulação

ESTUDO DO COMPORTAMENTO DE UMA COLUNA DE DESTILAÇÃO COM RECHEIO COM CAMPOS CENTRÍFUGOS

Fernanda Diniz Tagliaferri (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Teresa M. K. Ravagnani (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
As colunas de recheio convencionais apresentam a gravidade como força motriz. A eficiência da separação pode ser aumentada substituindo a força da gravidade pela força centrífuga. Esse projeto objetivou estudar o comportamento deste tipo coluna com recheio rotativo. A unidade de separação é constituída por um equipamento centrífugo com um rotor conectado a um motor externo, onde junto ao rotor está presente o recheio constituído por anéis de Rashig. O sistema estudado foi etanol-água à pressão atmosférica. As variáveis estudadas foram a vazão de vapor e a velocidade rotação do rotor. A vazão do vapor é variada utilizando-se um controlador de potência nas resistências elétricas contidas no refervedor. Para cada vazão de vapor é variada a rotação do rotor que é obtido variando-se a voltagem de alimentação do motor. Para cada ensaio mediu-se a vazão e composição do vapor condensado. As composições das amostras líquidas foi determinado através de um refratômetro. A análise de dados de eficiência (AUT) e NTU é feita em função da variação de parâmetros operacionais. Verificou-se que o comportamento da coluna rotativa não se mostrou eficaz para este sistema destilante, diferentemente do sistema n-C₆ e n-C₇ estudado anteriormente.

Colunas de Destilação com Recheio - Colunas Higee - Colunas com Campos Centrífugos

SECAGEM DE -AMILASE POR CONGELAMENTO

Giovana Cristina Stein (Bolsista SAE/UNICAMP), Sérgio Santos de Jesus (co-orientador) e Prof. Dr. Rubens Maciel Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A utilização de enzimas desidratadas nos mais variados setores industriais vem crescendo cada vez mais. Entre as enzimas utilizadas industrialmente merece destaque as -amilases, que são utilizadas nas indústrias de alimentos, farmacêutica e têxteis. Com a finalidade de otimizar e estabelecer um melhor método de secagem mais viável, este trabalho teve como objetivo verificar as melhores condições de secagem da enzima -amilase frente a liofilização, através dos resultados obtidos verificou-se qual o mais adequado. Os experimentos foram conduzidos em escala de laboratório, para os experimentos de secagem por congelamento utilizou-se um liofilizador. Para os experimentos de liofilização verificou-se a influencia do congelamento na cinética de secagem e na atividade enzimática. Três técnicas distintas de congelamento foram utilizadas, proporcionando velocidades de congelamento diferentes. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que o congelamento afeta o tempo de liofilização e na atividade enzimática. Através dos resultados verificou-se que a liofilização preservou bem a atividade enzimática, porém o tempo de processo pode ser considerado como um fator limitante na escolha desta técnica, sendo aconselhável apenas para secagem de produtos com alto valor agregado.

Liofilização - -amilase - Secagem

ESTUDO DA PARTIÇÃO DE INSULINA HUMANA EM SISTEMAS AQUOSOS BIFÁSICOS CONTENDO COPOLÍMEROS E ELETRÓLITOS

Hyam Nicacio (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Rahoma Sadeg Mohamed (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A partição entre duas fases aquosas, contendo de 80 a 95% de água em cada fase, e formadas quando se misturam soluções aquosas de dois polímeros ou de um polímero e um sal, vem revelando ser uma técnica adequada e conveniente para a purificação de biomoléculas, como aminoácidos e proteínas. Esta partição depende de diversos fatores, tais como pH, peso molecular dos polímeros e temperatura do meio. Resultados recentes revelaram grandes coeficientes de partição de biomoléculas em sistemas formados por alguns copolímeros bloco do tipo PEO-PPO-PEO o que foi atribuído a possíveis formação de micelas no sistema, tendo como conseqüência o aumento do coeficiente de partição. No presente trabalho objetivo-se o levantamento de dados experimentais sobre a partição da Insulina humana, em Sistemas Aquosos Bifásicos contendo os copolímeros L62, L64 e F68, além de eletrólitos como o Fosfato de Potássio, visando identificar as variáveis que influenciam e controlam a partição destas biomoléculas. Foram estabelecidas as curvas binodais para o sistema contendo F68 em função da temperaturas e pH do meio. Os resultados indicaram um influencia grande tanto de temperatura como do pH sobre a miscibilidade dos componentes no sistema investigado.

Sistemas Aquosos Bifásicos - Insulina - Polímeros

ESTUDO DO PROCESSAMENTO DE BLENDAS BIODEGRADÁVEIS DE POLI-CAPROLACTONA E AMIDO E SUAS PROPRIEDADES TERMO-MECÂNICAS

Janaina Teixeira Pires do Couto, Maria Gabriela Caldas Nogueira (Bolsistas PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Lúcia Helena Innocentini Mei (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Os plásticos têm ampla utilização atualmente devido a sua durabilidade e resistência aos microorganismos do ambiente. Entretanto, o depósito destes materiais é cumulativo e prejudicial, já que os plásticos são poluentes indesejáveis do solo e das águas. Dessa forma, tornam-se interessantes e necessários o estudo e o desenvolvimento de polímeros biodegradáveis. O objetivo deste projeto é processar blendas biodegradáveis, em diferentes proporções de poli-caprolactona e amido modificado desestruturado, e observar as modificações das propriedades termo-mecânicas dos produtos obtidos. As blendas de amido tendem a facilitar o crescimento de micróbios em suas estruturas quando expostas ao ambiente, levando a uma diminuição no módulo de rigidez do material. Amido gelatinizado (nas proporções de 10% e 20% em massa) e poli-caprolactona foram processados em um misturador interno acoplado a um reômetro de Torque (HAAKE), a 80^oC e 60rpm, por 10 minutos. As determinações das temperaturas de fusão e transição vítrea e da entalpia de fusão foram feitas por análise térmica utilizando um módulo de DSC 2920. Outros aditivos e plastificantes estão sendo testados para melhorar as características termo-mecânicas das blendas obtidas.

Polímeros Biodegradáveis - Blendas de Amido - Poli-caprolactona

SIMULAÇÃO E OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE EXTRAÇÃO DE SOLUÇÕES ÁGUA / ORGÂNICO USANDO SOLVENTE SUPERCRÍTICO

Juliana Telles Ricca (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Maria Regina Wolf Maciel (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O projeto realizado neste ano consistiu no estudo da extração supercrítica; um método de separação alternativo frente à destilação convencional. A extração supercrítica, muitas vezes, gasta menos energia se comparada a um processo de separação convencional, o que significa economia de recursos. O estudo foi feito baseado em simulações através do simulador de processos HYSYS e foi centrado na mistura etanol/água. O objetivo foi separar a água do orgânico, conseguindo, no fim do processo um alto rendimento de etanol. Para que o objetivo fosse alcançado, foram feitas uma série de simulações variando as condições das correntes de entrada (como temperatura, pressão e fluxo molar ). Para que a mistura fosse separada, foram usados diferentes solventes, entretanto todos em estado de fluido denso. A partir dessas simulações, foram encontradas as melhores condições de entrada bem como e melhor solvente para que o etanol fosse obtido, no final do processo, com uma alta pureza.

Otimização - Simulação - Extração

ADSORÇÃO DE APROTININA EM RESINA DE TROCA IÔNICA

Kátia Takahashi (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. Everson Alves Miranda (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A aprotinina é uma serino-protease de alta relevância para a indústria farmacêutica devido às suas aplicações médico-cirúrgicas. Tem sido extraída de sementes transgênicas, fígado ou pâncreas bovino, entre outras fontes. A cromatografia de troca iônica é um dos métodos mais utilizados na purificação de proteínas, sendo uma etapa de grande importância na recuperação de aprotinina. Neste trabalho, buscamos as condições ótimas de adsorção desta proteína na resina de trocadora de cátions SP Sepharose Fast Flow. Para a recuperação de aprotinina, estudou-se também a adsorção do Inibidor de Tripsina do Milho (ITM), principal impureza do fármaco produzido em sementes de milho transgênico. Por não ser encontrado já puro comercialmente, o ITM foi purificado através de coluna de cromatografia de afinidade, seguida de microfiltração e liofilização, tendo sua pureza verificada através de eletroforese SDS page. Foram feitas isotermas de adsorção de ambas as proteínas em tampões Tris e fosfato, a valores de pH 7,5 e 8,5, com concentrações de sal de 0,1 e 0,2 M. Os resultados indicaram as condições mais adequadas de tampão, pH e força iônica para a separação de aprotinina e ITM, buscando a maior adsorção de aprotinina e menor adsorção de ITM na resina. O método de cromatografia de troca iônica apresentou grande potencial através de alta separação da proteína de interesse do contaminante, com valores da constante de adsorção K bastante distitos (da ordem de 10^-3 para a aprotinina e 10^-1 para o ITM). Além disso, há indicação da aplicação da cromatografia de troca iônica na purificação de aprotinina a partir de efluente de processamento de insulina extraída de pâncreas bovino ou outras fontes que possuam proteínas contaminantes com pI próximo do ponto isoelétrico do ITM.

Aprotinina - Troca iônica - Cromatografia

DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARES PARA VERIFICAÇÃO DA CONSISTÊNCIA TERMODINÂMICA DE DADOS DE EQUILÍBRIO LÍQUIDO-VAPOR DE SISTEMAS BINÁRIOS

Laslo André Djevi Boros (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Maria Alvina Krähenbühl (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
As medidas experimentais de dados de equilíbrio líquido-vapor (ELV), por mais precisas que sejam, sempre estarão sujeitas a desvios, isto é, erros inerentes ao equipamento utilizado, à precisão dos instrumentos de medidas, a técnicas adotadas, entre outros. A Termodinâmica fornece relações exatas que podem ser empregadas em testes para se verificar a consistência dos dados de ELV, originárias da equação de Gibbs-Duhem e suas mais diversas formas derivadas. No presente trabalho elaborou-se um programa de computador na linguagem FORTRAN para a verificação da Consistência Termodinâmica de Dados Experimentais de Equilíbrio Líquido-Vapor de Misturas Binárias, através da Integração da Equação da Coexistência na sua forma Isotérmica. Diversos procedimentos numéricos e métodos de cálculo das grandezas termofísicas, que aparecem na Equação da Coexistência, foram testados e utilizados na programação, de forma a minimizar o efeito das correlações e do método numérico adotado nos resultados obtidos. ados experimentais de ELV encontrados na literatura, de sistemas cujo comportamento pode ser descrito pelas correlações adotadas no programa, foram submetidos ao teste para a verificação de sua qualidade que é comparada aos resultados obtidos através de outros métodos já consagrados na literatura especializada.

Consistência Termodinâmica - Equilíbrio Líquido-Vapor - Forma Isotérmica da Equação da Coexistência

APLICAÇÃO DA ULTRAFILTRAÇÃO NA VALORIZAÇÃO DE EFLUENTES DA INDÚSTRIA TÊXTIL-RECUPERAÇÃO DE POLI(ÁLCOOL VINÍLICO)-PVA

Leandro Sab Cassola (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Leila Peres (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Uma indústria de processamento têxtil é caracterizada pelo alto consumo de água e pela grande quantidade de efluentes, que contém na maioria dos casos gomas e os corantes, utilizados nos processos de engomagem e tintura respectivamente. Desta forma a recuperação do PVA (goma), utilizado na engomagem das fibras para aumentar a sua resistência na etapa de tecelagem, e depois retirado do tecido através de sua lavagem, tem grande importância tanto do ponto de vista econômico, quanto do ambiental em uma indústria têxtil. Em nosso estudo essa recuperação de PVA, com massa molar média de 72000, foi realizada através de ultrafiltração por duas membranas minerais compostas, constituídas de carbono e de óxido de zirconila, com massa molar média de corte de 50000 e porosidade média de 0,14 m, visando ainda o cálculo de resistências da membrana, tais como resistência hidráulica, resistência de colmatagem, resistência da camada limite e resistência da camada de gel polarizada. Estas resistências foram obtidas do modelo das resistências em série, a partir da análise das curvas de fluxo de permeado em relação à pressão transmembrana, que variou de 1 a 5 bar, sendo a temperatura de operação mantida a 50 ^oC em todos os experimentos. Variou-se a concentração de PVA de 0,1 a 2,0%. Os fluxos de permeado obtidos variaram de 5 a 50 l/m².h, dependendo da concentração de PVA utilizada.

Ultrafiltração - Indústria Têxtil - Recuperação de PVA

ESTUDO DA PARTIÇÃO DE INSULINA EM SISTEMAS AQUOSOS BIFÁSICOS CONTENDO COPOLÍMEROS BLOCO E ELETRÓLITOS

Lilian Hiromi Haraguchi (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Rahoma Sadeg Mohamed (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Nas últimas décadas, com o crescente desenvolvimento da biotecnologia, tornou-se necessário o conhecimento de novas técnicas de separação e purificação de biomoléculas, tais como proteínas, aminoácidos e peptídeos. Estas técnicas devem manter as propriedades químicas e físicas das biomoleculas e, além disso, devem ser altamente eficazes na purificação. Estudos recentes têm mostrado que sistemas aquosos contendo polímeros do tipo bloco PEO-PPO-PEO e sais apresentam uma boa separação destas biomoléculas. O objetivo deste projeto é o levantamento de dados experimentais sobre a distribuição da Insulina Humana em sistemas aquosos bifásicos, contendo copolímeros e sais, e identificar a influência da temperatura, pH e hidrofobicidade no processo de partição da insulina. Neste trabalho, foram utilizados copolímeros do tipo bloco L62, L64 e F68, e eletrólitos Monofosfato e Difosfato de Potássio. A metodologia consiste na construção de diagramas de fases baseadas na técnica do turvamento e, a partir destes diagramas, estudar a partição da insulina no sistema estudado. Os resultados mostraram que o aumento da temperatura, diminuição do pH e aumento da hidrofobicidade diminuem a solubilidade do copolímero no sistema aquoso. Na partição da insulina, a maior influência observada foi a hidrofobicidade do copolímero, ou seja, quanto maior a hidrofobicidade, maior era o coeficiente de partição da insulina.

Coeficiente de partição - Insulina - Sistema bifásico

EXTENSÃO DE UM MÉTODO DE ESTIMATIVA DE PARÂMETROS BASEADO NO MÉTODO DA ESTIMATIVA DO ERRO DAS VARIÁVEIS

Lucas Figueiredo (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. José Roberto Nunhez (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A estimativa ou ajuste dos parâmetros de um modelo, com respeito a um conjunto de dados experimentais, é um procedimento muito comum em estudos de processos ou fenômenos da engenharia. Quando o modelo matemático que rege o fenômeno é conhecido, o método de ajuste comumente utilizado é o método dos mínimos quadrados. Porém, estimativas melhores dos parâmetros envolvidos são obtidas se o método considerar o maior número possível de dados disponíveis acerca do modelo, principalmente as incertezas das variáveis. Esta e outras simplificações presentes no método dos mínimos quadrados são contornadas pelo método da Máxima Verossimilhança, que considera os erros relativos a todas as variáveis do modelo. Neste projeto o método da Estimativa do Erro das Variáveis, uma variação do método da Máxima Verossimilhança, foi implementado em um aplicativo gráfico que utiliza a linguagem Fortran. A interface visual, ou gráfica, fundamentada no sistema operacional Windows, vem a facilitar a utilização do aplicativo pelo usuário, que pode ajustar seus próprios modelos matemáticos ou utilizar modelos pré-definidos.

Ajuste de parâmetros - Máxima Verossimilhança - Software com aplicativo visual

CRISTALIZAÇÃO DE GLUCAGON VISANDO PRODUÇÃO EM LARGA ESCALA

Lucas Meneghel Rodrigues (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Everson Alves Miranda (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Proteínas na forma cristalina são preferíveis à pós amorfos por várias razões, entre elas: Maior estabilidade e densidade, bem como uma cinética de dissolução mais lenta. O processo de cristalização pode auxiliar no processo de purificação destas macromoléculas, o que pode significar uma economia significativa em termos de operações unitárias requeridas no processamento de proteínas para fins farmacêuticos. O objetivo deste trabalho foi estudar, em nível de bancada, para futuros estudos do escalonamento do sistema para proporções industriais, a cristalização do glucagon, molécula de aplicação médica devido ao seu importante papel no mecanismo de regulação da concentração de glicose sanguínea. A primeira etapa do trabalho consistiu no levantamento das condições experimentais para as quais o glucagon de alta pureza cristaliza através de um método experimental para a obtenção de cristais em pequena escala, o método de gota suspensa (“hanging drop”). A segunda etapa busca aplicar os levantamentos iniciais no esforço de obter condições de cristalização para um sistema complexo, um resíduo de produção industrial de insulina, onde o glucagon está presente como componente majoritário (cerca de 70%).

Cristalização - “Hanging drop” - Glucagon

MONTAGEM EXPERIMENTAL E ESTUDO FLUIDODINÂMICO DE LEITOS ATIVOS UTILIZANDO MICROGRÂNULOS

Luiz Eduardo P. Faria (Bolsista FAPESP), Osvaldo Soares da Silva (Doutorando) e Profa. Dra. Sandra C. S. Rocha (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O objetivo deste projeto foi o estudo da fluidodinâmica no desenvolvimento do processo de recobrimento de microgrânulos em leito fluidizado. Microgrânulos, segundo fármacos, são partículas com diâmetro na faixa de 100 a 800m, usados como excipiente em comprimidos e cápsulas, nos quais é inserido o princípio ativo do medicamento. No trabalho foi utilizada a celulose microcristalina (CMC). Foi realizada uma revisão bibliográfica detalhada sobre os mecanismos da fluidização. Caracterizou-se fisicamente a CMC, obtendo-se o diâmetro médio, densidades real e aparente, porosidade e esfericidade. Em seguida, o sistema experimental foi projetado e construído para o desenvolvimento do trabalho. Pela classificação de Geldart, comprovou-se que a CMC pertence ao grupo B. Experimentos com diferentes cargas de CMC foram realizados, a fim de se determinar a qualidade da fluidização. A partir de dados experimentais, construiu-se curvas características de queda de pressão em função da velocidade do ar. Obteve-se parâmetros característicos, tais como, velocidade de mínima fluidização e queda de pressão na fluidização. Bem como a influência do ar de atomização nos parâmetros fluidodinâmicos. Esses parâmetros foram comparados com previsões de correlações da literatura.

Leito Fluidizado - Fluidodinâmica - Recobrimento

INCORPORAÇÃO DE VITAMINA E E DE UM DERIVADO ESTÁVEL DE VITAMINA C EM LIPOSSOMAS PARA APLICAÇÕES DERMATOLÓGICAS

Marina Coraça de Freitas (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Ângela Maria Moraes (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - UNICAMP
Os efeitos de envelhecimento da pele podem ser retardados pelo uso regular de anti-oxidantes. A penetração destes agentes na pele em camadas mais profundas pode ser obtida pelo uso de veículos de liberação controlada, como os lipossomas. Essas vesículas podem atuar tanto como ingredientes de formulação (encapsulando um ou mais agente de interesse) quanto como ingredientes ativos, suprindo necessidades lipídicas da pele e aumentando sua hidratação. Nesse trabalho, estudos foram realizados versando sobre a incorporação de vitamina E e um derivado estável da vitamina C, o VCPMG (2-fosfato-L-ascorbil magnésio), em lipossomas destinados para aplicações dermocosméticas.Os lipossomas, foram preparados com lecitina de soja hidrogenada pelo método de injeção de etanol, à 52 ºC, que consta da injeção rápida da dispersão lipídica em etanol, juntamente com a vitamina E, em soluções de VCPMG de concentrações que variam de 0 mM à 100 mM. A remoção do material não incorporado foi feita por cromatografia de permeação em gel e as vesículas foram caracterizadas quanto à concentração de lipídios, de vitamina E e de VCPMG e também quanto ao diâmetro médio. Os resultados indicam que razões molares VCPMG/lecitina de até 0.5 podem ser obtidas. Em adição, os lipossomas preparados apresentam estabilidade adequada, o que os torna promissores para as aplicações pretendidas.

Lipossomas – Vitamina E - VCPMG

DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA E PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS PARA A CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E ANÁLISE TÉRMICA DE MATERIAIS PARTICULADOS

Mário Luís Penteado Betioli (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Marco Aurélio Cremasco (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
As caracterizações física e térmica de materiais particulados são de suma importância em diversos processos industriais, tais como: adsorção, secagem e combustão. Este trabalho, desenvolvido nos laboratórios do Departamento de Termofluidodinâmica (DTF) da FEQ/Unicamp, objetiva a caracterização física e análise térmica de particulados. Foram utilizados como materiais de teste: zeólita, sílica-gel, borra de café, folhas de pimenta-longa e de eucalipto, calcário e areia. Para a caracterização física, foram utilizados: picnômetro automático a gás, que determina a massa específica absoluta das partículas; porosímetro de mercúrio, visando a determinação da porosidade, o tamanho e a distribuição de poros dos sólidos; e um medidor de área superficial do tipo BET, que determina a área superficial dos materiais. A análise térmica foi realizada utilizando-se um calorímetro diferencial de varredura (DSC), que determina a condutividade térmica e permite obter a capacidade térmica das partículas, e um analisador termogravimétrico (TGA), permitindo análises de pureza, umidade e decomposição destes materiais.

Caracterização- Particulados - Propriedades

MODIFICAÇÃO QUÍMICA DE AMIDO

Michele Cristina T. Ruiz (Bolsista PIBIC/CNPq), Rodrigo C. Baltieri (Bolsista Doutorado/CNPq) e Profa. Dra. Lúcia H. I. Mei (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A utilização de materiais plásticos tem crescido muito mas, juntamente com isso, também cresceu a preocupação com o gerenciamento do lixo gerado por eles. Uma das alternativas tem sido o desenvolvimento de formulações biodegradáveis que possam atuar de maneira semelhante aos plásticos convencionais, mas que apresentam um potencial de biodegradabilidade no ambiente, inexistente nos plásticos atualmente utilizados. Seguindo esta linha, nós propusemos o desenvolvimento de formulações poliméricas, onde um dos componentes é o amido, o qual é a segunda biomassa produzida na Terra depois da celulose. Uma das mais interessantes aplicações do amido é como carga em formulações de polímeros sintéticos, pois além de barato ele também introduz um caracter biodegradável ao produto final. Entretanto, o amido é quimicamente incompatível com outros polímeros devido à sua alta hidrofilicidade, o que limita sua aplicação em blendas com muitos polímeros hidrofóbicos como as poliolefinas ou mesmo com outros polímeros que, apesar de sintéticos, são biodegradáveis. Para melhorar sua compatibilidade química com o poli(ácido-3-hidróxibutírico), o outro polímero utilizado neste trabalho, nós modificamos o amido adaptando a metodologia encontrada na literatura. A caracterização das propriedades térmicas e mecânicas forma feitas por DSC e Ensaio de tração. Os resultados indicam maior miscibilidade do sistema polimérico, o que leva a melhores propriedades térmicas e mecânicas.

Amido - Biodegradabilidade - Plásticos

TRATAMENTO CORONA DE GASES CONTENDO (SO_x), (CO_x) e (NO_x)

Natália de Oliveira Amoedo (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. João Sinézio de C. Campos (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Nos dias de hoje é inevitável se preocupar com o meio ambiente em que vivemos, já que muitos recursos naturais usados desenfreadamente tem-se esgotado. As conseqüências da má utilização destes recursos é, atualmente, causa de muita preocupação para todos nós, especialmente aqueles meios que o homem tem desenvolvido e no entanto tem poluído nosso meio ambiente. Este trabalho tem como objetivo colaborar na redução de compostos gasosos produzidos pelas indústrias química e petroquímica, os quais são emitidos para a atmosfera. Tais produtos, na maioria dos casos, contém óxidos de enxofre (SO_x), de carbono (CO_x) e de nitrogênio (NO_x), e das possíveis técnicas empregadas utilizar-se-á da técnica corona. Para tal foi projetado um reator corona, a nível de bancada, composto basicamente por um cilindro, fio corona, fonte de tensão corona e medidores de fluxo de gás. As medidas são efetuadas por um cromatógrafo e são estudados os parâmetros no sentido otimizar o tratamento deste efluente. Os resultados tem mostrado dependência entre os parâmetros corona, taxa de fluxo do efluente e composição do efluente. Sendo que para cada conjunto de parâmetros, os ajustes são efetuados no sentido de minimizar a emissão de tais gases para o ambiente. Também os resultados nos mostram que a técnica é promissora e serve como base para ampliar a estação de tratamento.

Efluentes gasosos - Cromatografia - Corona

EXTENSÃO DA ANÁLISE CINÉTICA DA DECOMPOSIÇÃO CATALÍTICA DA HIDRAZINA

Pedro Goya Neto (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Gustavo Paim Valença (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A substância hidrazina (N₂H₄) , líquida na temperatura ambiente, é extremamente tóxica e possui um alto ponto de congelamento. Sua maior utilidade deve-se ao fato de seu calor de formação ser positivo e, por isso, tem uma elevada performance quando comparado com outros combustíveis. O objetivo deste trabalho é extender a metodologia que utiliza o formalismo teórico BOC-MP, o qual é capaz de prever as entalpias de adsorção entre as moléculas e a superfície do catalisador sólido, através da introdução de uma nova variável. Para prever o melhor catalisador para a reação da decomposição da hidrazina, analisa-se os gráficos elaborados através do modelo as três variáveis: energia de ativação e as entalpias de adsorção do nitrogênio e hidrogênio. Das diversas reações que ocorrem durante a decomposição, algumas delas são de maior importância. A linguagem utilizada para o a elaboração dos gráficos de superfície foi o MATLAB, o qual se mostrou a mais eficiente e simplificada. Os gráficos elaborados possibilitam uma análise mais detalhada da influência do calor de adsorção do hidrogênio no processo da catálise.

Catálise - Formalismo BOC-MP - Hidrazina

SIMULAÇÃO E OTIMIZAÇÃO DE PROCESSOS DE POLIMERIZAÇÃO

Priscila Galbiatti Vespa (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Liliane M. F. Lona (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O estudo da qualidade do polímero depende das condições operacionais e características do reator e, portanto o seu estudo é de grande importância para o aprimoramento do conhecimento dos processos de polimerização. A produção total de cada tipo de resina polimérica em uma planta de polimerização depende da estereoespecificidade do catalisador, do perfil de temperatura e do tempo de residência nos reatores. O programa utilizado para estudar a simulação de desenvolvimento de polímeros para assistir o processo de desenvolvimento de produtos poliméricos foi o MWD. Esse software é derivado direto das pesquisas realizadas pelo LASSPQ – Laboratório de Análise, Simulação e Síntese de Processos Químicos. No trabalho foi simulado o desenvolvimento do polipropileno em reator batelada e polietileno em reator de leito fluidizado utilizando o MWD. Foi realizado um estudo paramétrico detalhado das condições operacionais no desenvolvimento das características do polímero e seus processos de produção. A partir de dados obtidos na literatura, definimos, os componentes de entrada, propriedades físicas, reator, condições operacionais e constantes cinéticas, e analisamos como esses parâmetros afetam o processo de polimerização através da análise de gráficos e tabelas gerados pelo software.

Simulação - Processos de Polimerização - Otimização

PH DE RESINAS POLIMÉRICAS CONTENDO PIGMENTOS

Priscila Maria Rossi (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. João Sinézio de Carvalho Campos (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Como ocorre em muitos outros setores, a indústria têxtil tem sua atenção voltada para melhoria de seus produtos devido as exigências do mercado consumidor e por outro lado a concorrência do mercado globalizado. Neste sentido, tornou-se grande a busca de soluções para competitividade em preço e qualidade. Nos setores de estamparia tem se lançado mão das resinas poliméricas contendo pigmentos, no entanto, do ponto de vista científico, pouco se conhece sobre os efeitos das radiações térmicas, especialmente denominadas infravermelho e ultravioleta. Assim o presente trabalho mostra o comportamento do pH em função do tempo do tempo de resina polimérica contendo os pigmentos amarelo, azul, vermelho e preto. A resina preparada é composta por água, ligante de acrilato (Texcril 13511), fixador a base de melanina (Helizarin S), espessante (Texprint ACR 150), amoníaco e posteriormente adicionado o pigmento. As resinas preparadas são deixadas a ação das condições ambientais e as medidas de pH são então efetuadas. Os resultados mostram que praticamente o decaimento do pH é independente da cor do pigmento, ou seja, inicia-se com valor de pH= 10 e após 20 dias este valor é 6, no entanto observou-se que as amostras com pigmento vermelho o decaimento do pH é mais acentuado, indicando assim uma maior instabilidade nesta resina.

Resinas poliméricas - PH - Pigmentos

DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DE DADOS DE EQUILÍBRIO LÍQUIDO-VAPOR DE MISTURAS DE SOLVENTES E COMPOSTOS ORGANO-CLORADOS

Rafael Augusto Green (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Maria Alvina Krähenbühl (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
O crescimento da industria química cada vez mais vem sendo observado de perto pelas autoridades ambientais, isso porque alguns compostos produzidos ou utilizados nos processos de produção são contaminantes do meio ambiente. Os compostos organo-clorados, presentes em alguns pesticidas. Para o tratamento e eliminação dessas substâncias, grandezas termodinâmicas são de fundamental importância tais como as excedentes e coeficientes de atividade que representam desvios da idealidade. Os dados de equilíbrio líquido-vapor (ELV) foram obtidos pelo método dinâmico utilizando um ebuliômetro de recirculação, onde foram tomadas as frações molares das fases líquida e gasosa dos seguintes sistemas: 1,2-Dicloroetano(1) + 1-Butanol(2), Tricloroetileno(1) + 1-Butanol(2) e 1,2-Dicloroetano(1) + Tricloroetileno(2), às pressões de 250 e 650 mmHg. Assim os dados experimentais foram submetidos a testes de consistência termodinâmica, sendo utilizado o teste de Van Ness-Fredenslund. Os coeficientes de atividade das fases líquidas, necessários para serem aplicados em simuladores comerciais a fim de determinar o melhor processo de separação e o solvente mais adequado, foram descritos através do ajuste de parâmetros dos modelos WILSON, UNIQUAC e NRTL.

Equilíbrio Líquido-Vapor - Compostos Organo-clorados - Medidas Experimentais

ESTABILIDADE DE RESINA POLIMÉRICA PARA ESTAMPARIA

Ricardo Alessandro de Oliveira Lima (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. João Sinézio de Carvalho Campos (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
A indústria têxtil no Brasil vem sofrendo modificações nos últimos anos devido às exigências do mercado consumidor e à competitividade. Assim, é natural investir em pesquisas para garantir um bom produto. Nesse trabalho resinas poliméricas com e sem pigmentos, são estudadas quanto a estabilidade a raios UV e aquecimento térmico em estufa. Cabe ressaltar que os pigmentos são empregados em estamparia para fixar e colorir tecidos ou similares. Um dos fatores importantes destas resinas refere-se a sua estabilidade, ou seja ela não deve polimerizar antes do uso, e dentre os parâmetros têm-se a ação de raios ultravioleta (UV) e temperatura. Para tal utilizou-se medidas de pH e análise qualitativa de propriedades como brilho, elasticidade, amarelamento e microscopia óptica. Amostras de resinas foram devidamente preparadas e medidas de pH foram realizadas antes e após submetidas aos raios UV e temperatura. Observou-se que durante a polimerização o pH variou de 10 até estabilizar-se em 4, devido principalmente pela evaporação da amônia. Para as análises de propriedades ópticas, preparou-se amostras em forma de filmes, por depositar a resina sobre lamínulas de vidro, sendo posteriormente submetidas ao UV e aquecimento térmico. Observou-se que o efeito do UV é mais pronunciado, provocando amarelamento, enrijecimento e perda de brilho dos filmes; degradando o material.

Resina Polimérica - Estabilidade - Radiação UV

OBTENÇÃO DE OLIGOSSACARÍDEOS DERIVADOS DE QUITOSANA E QUITINA

Ricardo Romero de Sousa, Aline Azevedo (Bolsistas PIBIC/CNPq), Lisanne B.Grigolon (Mestranda FAPESP) e Profa. Dra. Telma Teixeira Franco (Orientadora), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
Hidrólises de quitosana frente à ação da papaína livre e imobilizada e da quitina pela quitinase de Trichoderma spp. foram executados. Para a caracterização dos produtos foram determinados a redução da viscosidade, distribuição de massa molar (através de cromatografia de permeação em gel de alta eficiência, CPGAE) e quantificação de oligossacarídeos por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Foi observada a redução de 64% da viscosidade de soluções de quitosana 1% submetidas à ação da papaína livre e 55% para a enzima imobilizada após 240 minutos de reação a 54ºC e pH 5,3, com relação à solução controle. Os cromatogramas de CPGAE sugerem que os polímeros com massas molares na faixa de 1,5 x10⁶ - 1x10⁶ são os mais influenciados pela ação da papaína, indicando ruptura polimérica. Aumento das frações mássicas para a região de menor massa molar e formação de oligossacarídeos foi também evidenciado. A hidrólise de quitina coloidal pela atuação da quitinase do caldo de cultura de Trichoderma spp. a 37ºC e pH 5,2 forneceu majoritamente o monômero (GlcNAc) e o dímero diacetilquitobiose, em proporção 1% e 6% em massa, respectivamente, pela análise do hidrolisado por CLAE. Hidrólise de quitina pela enzima lizozima foi também investigada.

Quitosana - Hidrólise enzimática - Cromatografia líquida

CARACTERIZAÇÃO DE LÁTEX NATURAL

Vinicius Giusti Egas e Prof. Dr. João Sinézio de C. Campos (Orientador), Faculdade de Engenharia Química - FEQ, UNICAMP
No mundo dos novos materiais o látex de borracha natural tem chamado a atenção de muitos pesquisadores, quer do ponto de vista científico ou tecnológico. Isto advém das possibilidades de sua utilização numa variedade de aplicações, frente a facilidade de obtenção da matéria prima, o que na maioria dos casos vem do cultivo e plantações de seringueiras. No entanto estudos avançam na direção de ser produzido artificialmente. Nosso trabalho envolve caracterizar látex natural, de origem da região noroeste do estado de São Paulo, no sentido de investigar a influência da radiação ultravioleta e temperatura durante o processo de coleta e armazenagem do material. As amostras são preparadas por inicialmente centrifugar o látex natural, com a finalidade de purificá-lo e posteriormente depositá-lo sobre lamínulas de vidro. Em seguida, amostras são expostas aos raios ultravioleta e outras são expostas a tratamento térmico em estufa. Os raios UV são gerados por uma lâmpada de mercúrio de baixa pressão, sendo que a taxa de dose de radiação é previamente conhecida. Os estudos são efetuados em função do tempo e dose UV necessários para a secagem do material. Os resultados, visual e microscopia óptica, mostram que quando expostas ao UV percebe-se um amarelamento mais intenso, do que para os casos de secagem em estufa e a temperatura ambiente.

Látex natural - Ultravioleta - Temperatura