9 results on '"Solid-liquid equilibrium"'
Search Results
2. Solid-liquid equilibrium of active pharmaceutical ingredients
- Author
-
Assis, Gabriel Pereira, Bernardo, André, and Derenzo, Silas
- Subjects
Paracetamol ,Modelos termodinâmicos ,Solubility ,Thermodynamics models ,Equilíbrio sólido-líquido ,ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA [ENGENHARIAS] ,Cristalização ,Nicotinamida ,Solubilidade ,Crystallization ,Solid-liquid equilibrium ,Nicotinamide - Abstract
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Solubility is one of most important property to produce active pharmaceutical ingredients (APIs), beyond of being related to its bioavailability. In this context, it was determined paracetamol and nicotinamide solid-liquid equilibrium in temperatures from 20 to 50°C for two solvent systems: water - ethanol and water- propylene glycol (PG), by refractometry method and the crystals formed were characterized by optical microcopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray Diffraction (XRD). The experimental results were compared with five thermodynamic models (Apelblat, Wilson, UNIQUAC, NRTL and λh) and data from the literature, showing good correlations among the correlative models for Apelblat in all cases among the activity coefficient models, the best adjustment, in all cases, were the NRTL model with the solvent-solvent parameters determined on this work. For water-ethanol-paracetamol system were observed maximum values of solubility with composition of 75% w/w of ethanol, which is not usual, but presented on previous works from literature, not occurring with PG. For water-PG-nicotinamide system was observed a point of local maximum on 25% w/w concentration and a point of local minimum on 75% w/w concentration. Beside that the temperatures of 20ºC and 25ºC showed a distinguished comportment compered to temperatures between 30ºC and 50ºC. The solubility curves on water-ethanol-nicotinamide system showed differences among the temperatures evaluated. The experimental data of nicotinamide solubility in pure water and pure ethanol showed similarity with literature data validating the methodology used and the water-PG system data. X-ray diffraction measurements on the crystals of paracetamol in equilibrium with the liquid indicate that maximum solubility is not associated with a change in the crystalline structure of the solid; optical microscopy of nicotinamide crystals indicated a possible change in the crystalline habit. X-ray diffraction of nicotinamide indicate a possible change in the crystalline structure or a possible preferred orientation, been necessary more studies. A solubilidade é de grande importância para a produção dos princípios ativos farmacêuticos (PAFs), além de estar relacionada à sua biodisponibilidade. Nesse contexto, foram determinados o equilíbrio sólido-líquido do paracetamol e da nicotinamida, em temperaturas de 20 a 50ºC, em dois sistemas-solvente, água-etanol e água-propileno glicol (PG), pelo método de refratometria. Os cristais formados foram caracterizados por microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X. Os resultados experimentais de solubilidade foram comparados com cinco modelos termodinâmicos (Apelblat, Wilson, UNIQUAC, NRTL e λh) e com dados da literatura, apresentando boas correlações entre eles para o modelo de Apelblat em todos os casos. Entre os modelos de coeficiente de atividade, aquele com melhor ajuste em todos os casos foi o modelo de NRTL utilizando os parâmetros de interação solvente-solvente determinados neste trabalho. Para o sistema água-etanol-paracetamol foram observados valores máximos de solubilidade na composição de 75% de etanol, sendo esse resultado não usual, mas observado em trabalhos anteriores encontrados na literatura, e que não ocorreu com o sistema água-PG. Para o sistema água-PG-nicotinamida foi observado um máximo local na concentração de 25% m/m e um mínimo local na concentração de 75% m/m. Para esse fármaco, às temperaturas de 20ºC e 25ºC, ocorreu um comportamento distinto daqueles observados na faixa entre 30ºC e 50ºC., As curvas de solubilidade para o sistema água-etanol-nicotinamida apresentaram diferenças em relação a cada uma das temperaturas estudadas. Os dados experimentais de solubilidade da nicotinamida em água pura e os em etanol puro se apresentaram muito próximos aos da literatura, validando a metodologia e os dados de nicotinamida em sistema água-PG. A microscopia óptica e difração de raios X dos cristais de paracetamol em equilíbrio com o líquido indicam que o máximo de solubilidade não está associado a uma mudança da estrutura cristalina do sólido, enquanto que os dados das análises de pH com paracetamol indicam que há uma protonação das moléculas deste PAF. A microscopia óptica da nicotinamida indica uma mudança no hábito cristalino, enquanto a difração de raios X indica uma possível formação de estruturas polimórficas ou orientação preferencial, sendo necessário mais estudos. CAPES: 88887.372457/2019-00
- Published
- 2021
3. Avaliação de Diferentes Abordagens na Solução do Problema de Equilíbrio Sólido-Líquido em Óleos Parafínicos
- Author
-
L. BLASS, A. L. J. BIHAIN, E. J. G. SILVA, J. F. V. VASCONCELLOS, and G. M. PLATT
- Subjects
multisolid model ,QA1-939 ,modelo multisólido ,deposição de parafinas ,equilíbrio sólido-líquido ,solid-liquid equilibrium ,paraffin deposition ,Mathematics - Abstract
RESUMO Neste trabalho investigou-se a eficiência computacional na solução do problema de equilíbrio termodinâmico sólido-líquido (ESL) em óleos parafínicos. Foram avaliados diversos modelos termodinâmicos para a fase líquida: a equação de estado de Peng-Robinson (PR-EOS) e os modelos de coeficiente de atividade Wilson preditivo, UNIversal QUAsiChemical (UNIQUAC) preditivo e UNIQUAC Functionalgroup Activity Coefficient (UNIFAC), além do modelo de solução ideal. A fase sólida é caracterizada pelo modelo multisólido e a previsão de formação de fase sólida é inicialmente avaliada por um teste de estabilidade termodinâmica. Posteriormente, o sistema de equações não-lineares (SENL) formado pelas equações de equilíbrio termodinâmico e de balanço material é resolvido pelo método de Newton multivariável. Até onde pudemos verificar, não há estudos sistemáticos sobre o efeito do tipo de modelo (e sua complexidade) no tempo de computação necessário para a solução do problema. Por outro lado, tendo em conta o elevado número de componentes nas frações de petróleo estudadas, aspectos como a robustez (frente a diferentes estimativas iniciais) e tempo de computação são aspectos importantes neste contexto e que foram analisados neste trabalho. ABSTRACT In this paper, the computational efficiency in the solid-liquid equilibrium (SLE) problem for paraffinic oils was examined. Several different thermodynamic models were evaluated for liquid phase: the Peng-Robinson equation of state (PR-EOS), and the activity coefficient models for ideal solution, the predictive Wilson model, the predictive Universal Quasi-chemical (UNIQUAC) model, and UNIQUAC Functional-group Activity Coefficient (UNIFAC) model. The solid phase is characterized by the multisolid model and the prediction of solid phase formation is initially estimated by a thermodynamic stability test. Afterwards, the systems of non-linear equations (SNLE) formed by the thermodynamic equilibrium and the material balance equations was solved using Newton-Raphson method (multivariate). As far as we can see, there are no systematic studies addressing the effect of the model (and its complexity) on the computational effort of the algorithm. On the other hand, considering the high number of different components in the oil fractions studied, the robustness (due to different initial estimates), and the computational time are important aspects and were analyzed in this work.
- Published
- 2020
4. Solid-liquid equilibrium of fatty compounds through differential scanning calorimetry uses
- Author
-
Fernanda Paludetto Pelaquim, Costa, Mariana Conceição da, 1977, Mafra, Marcos Rogerio, Bessa, Larissa Castello Branco Almeida, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Química, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, and UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
- Subjects
Álcoois graxos ,Differential scanning calorimetry ,Ácidos graxos ,Equilíbrio sólido-líquido ,Fatty alcohol compounds ,Calorimetria exploratória diferencial ,Fatty acids ,Solid-liquid equilibrium - Abstract
Orientador: Mariana Conceição da Costa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Ácidos graxos, álcoois graxos e triacilgliceróis (TAGs) apresentam um papel significativo em aplicações industriais, principalmente nas indústrias alimentícia, cosmética e farmacêutica. Neste estudo, catorze diagramas de fase sólido-líquido compostos por tripalmitina e ácidos graxos (ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico e ácido esteárico), tripalmitina e álcoois graxos (1-decanol, 1-dodecanol e 1-tetradecanol), triestearina e ácidos graxos (ácido cáprico, ácido láurico, ácido miristico) e triestearina e álcoois graxos (1-decanol, 1-dodecanol e 1-tetradecanol) foram estudados usando a técnica de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), microscopia óptica e difração de raios-X. Os diagramas de fases formados pelos tripalmitina + ácidos graxos apresentam ponto eutético simples (ácido mirístico, ácido palmítico e ácido esteárico) e pontos monotéticos (ácido cáprico e ácido láurico), enquanto os diagramas de fase formados por compostos de tripalmitina + álcoois graxos apresentaram um comportamento monotético e apenas um deles apresentou uma solução sólida (1-tetradecanol). Os diagramas de fases formados pela triestearina + ácidos graxos apresentaram um comportamento monotético com uma solução sólida para os ácidos láurico e mirístico para composições molares acima de 0,80 de triestearina e os diagramas de fases formados pela tristearina + álcoois graxos apresentaram a formação de solução sólida em toda a faixa de composição. A fase líquida foi modelada usando os modelos ideal, Margules 3 sufixos e NRTL tendo seus parâmetros ajustados. Esses modelos descreveram adequadamente a linha liquidus dos sistemas estudados Abstract: Fatty acids, fatty alcohol compounds and triacylglycerols (TAGs) present a significant role in industrial applications, mainly in food, cosmetics and pharmaceutical industries. In this study, fourteen solid-liquid phase diagrams composed by tripalmitin plus fatty acids (capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid and stearic acid), tripalmitin plus fatty alcohol compounds (1-decanol, 1-dodecanol and 1-tetradecanol), tristearin plus fatty acids (capric acid, lauric acid, myristic acid) and tristearin plus fatty alcohol compounds (1-decanol, 1-dodecanol and 1-tetradecanol) were studied using Differential Scanning Calorimetry (DSC, optical microscopy and X-ray analysis. The phase diagrams formed by tripalmitin + fatty acids present eutectic (myristic acid, palmitic acid and stearic acid) and monotectic behavior (capric acid and lauric acid) whereas the phase diagrams formed by tripalmitin + fatty alcohol compounds present a monotectic behavior and just one of them present a monotectic behavior with a solid solution (1-tetradecanol). The phase diagrams formed by tristearin + fatty acids present a monotectic behavior with a solid solution for lauric acid and myristic acid in 0.80 tristearin molar composition and the phase diagrams formed by tristearin + fatty alcohol present a solid solution formation in all composition range. The liquid phase was modelling using ideal assumption, Margules 3-suffix and NRTL models, adjusting its parameters. These models described properly the liquidus line of the systems studied Mestrado Engenharia Química Mestra em Engenharia Química CNPQ 132149/2017-6
- Published
- 2018
5. Produção de sulfato de potássio a partir de cloreto de potássio e sulfato de amônio : estudos de equilíbrio sólido-líquido e desenvolvimento de processo
- Author
-
Viola, Dimas Henrique Lanfredi, Costa, Caliane Bastos Borba, and Bernardo, André
- Subjects
Sulfato de potássio ,Process development ,Análise econômica ,Solid-Liquid equilibrium ,Equilíbrio sólido-líquido ,ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA [ENGENHARIAS] ,Cristalização ,Economic analysis ,Crystallization ,Potassium sulfate ,Desenvolvimento de processo - Abstract
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Potassium is one of the basic nutrients for plants and their concentration in the soil is insufficient to produce high quality crops, so it should be an essential component in the composition of fertilizers. Fertilizers containing potassium chloride provide chloride ions in large quantities in the soil, but many plants are sensitive to chloride ion, for example, crops (potatoes, tomatoes, red pepper, citrus and tobacco). To these cultures recommends the use of fertilizers containing potassium sulfate instead of fertilizers containing potassium chloride, being less harmful. Potassium sulfate (K2SO4) also provides the sulfate ion ( 2 4 SO ), which contains elemental sulfur, essential for the growth of plants. This information motivated research present in this thesis on the development of a potassium sulfate production process which facilitates production in Brazil in order to reduce or eliminate dependency on the importation, to obtain a high purity product and develop a viable environmental process and economically. Potassium sulfate was proposed to be produced through chemical reaction reaction (NH4)2SO4 + 2 KCl → K2SO4 + 2 NH4Cl in aqueous-alcoholic medium at ambient conditions using ethanol as antisolvent. The presence of ethanol decreases the solubility of the potassium sulfate. For the development of the process, the equilibrium solid-liquid phases (ESL) binary systems (water-potassium chloride and water-ammonium sulfate), the ternary system (water-potassium chloride-ammonium sulfate) and quaternary system (waterpotassium chloride-ammonium sulfate-ethanol) was studied and thermodynamic models were used for adequacy finding regarding the prediction of ESL. The thermodynamic models used for the binary systems were: Güntelberg equation, Davies equation, Debye-Hückel extended law, Bromley model, Meissner model, Pitzer model (ASPEN PLUS®) e electrolyte NRTL model (ASPEN PLUS®). For the ternary system, evaluated the Güntelberg equation, Davies equation, Debye-Hückel extended law, Bromley multicomponent model, Meissner multicomponent model, Pitzer model (ASPEN PLUS®) and electrolyte NRTL model (ASPEN PLUS®). Finally, thermodynamic models used for the quaternary system are electrolyte NRTL model (ASPEN PLUS®) and UNIQUAC-Debye-Hückel model. The developed process proved to be economically unfeasible, despite a positive gross profit because the gross profit is lower than the production costs. Costs for recovery of ethanol by distillation make impossible the process, generating negative values for the economic parameters, payback period and net present value. O potássio é um dos nutrientes básicos para as plantas e sua concentração no solo é insuficiente para produzir culturas de ótima qualidade, por isso deve ser um componente essencial na composição dos fertilizantes. Os fertilizantes que contêm cloreto de potássio fornecem os íons cloreto em grandes quantidades para o solo, mas muitas plantas são sensíveis ao íon cloreto, por exemplo, culturas de batata, tomate, pimenta vermelha, árvores cítricas e tabaco. Para essas culturas recomenda-se a utilização de fertilizantes contendo sulfato de potássio ao invés de fertilizantes contendo cloreto de potássio, por ser menos prejudicial. O sulfato de potássio (K2SO4) também fornece o íon sulfato ( 2 4 SO ), que contém o elemento enxofre, essencial para o crescimento das plantas. Essas informações motivaram estudos nesta tese sobre o desenvolvimento de um processo de produção de sulfato de potássio que viabilize sua produção no Brasil, visando diminuir ou eliminar a dependência à importação, para obter um produto de alta pureza e desenvolver um processo viável ambiental e economicamente. Propõe-se que o sulfato de potássio seja produzido através da reação química (NH4)2SO4 + 2 KCl → K2SO4 + 2 NH4Cl em meio aquoso-alcoólico, a temperatura ambiente utilizando etanol como antissolvente. A presença de etanol diminui a solubilidade do sulfato de potássio. Para o desenvolvimento do processo, o equilíbrio de fases sólidolíquido (ESL) dos sistemas binários (água-cloreto de potássio e água-sulfato de amônio), do sistema ternário (água-cloreto de potássio-sulfato de amônio) e do sistema quaternário (águacloreto de potássio-sulfato de amônio-etanol) foi estudado e modelos termodinâmicos foram utilizados para verificação de adequação quanto à previsão do ESL. Os modelos termodinâmicos utilizados para os sistemas binários foram: equação de Güntelberg, equação de Davies, lei de Debye-Hückel estendida, Bromley, Meissner, Pitzer (ASPEN PLUS®) e NRTL eletrólitos (ASPEN PLUS®). Para o sistema ternário, avaliaram-se a equação de Güntelberg, equação de Davies, lei de Debye-Hückel estendida, Bromley multicomponentes, Meissner multicomponentes, Pitzer (ASPEN PLUS®) e NRTL eletrólitos (ASPEN PLUS®). Por fim, os modelos termodinâmicos utilizados para o sistema quaternário foram NRTL eletrólitos (ASPEN PLUS®) e o UNIQUAC-Debye-Hückel. O processo desenvolvido mostrou ser inviável economicamente, apesar de apresentar o lucro bruto positivo, pois o lucro bruto é menor do que os custos de produção. Os custos para recuperação do etanol através da destilação inviabilizam o processo, gerando valores negativos para os parâmetros econômicos avaliados, Payback period e valor presente líquido.
- Published
- 2016
6. Numerical experiments of paraffin deposition with Multisolid model
- Author
-
Blass, Leandro, Platt, Gustavo Mendes, Vasconcellos, João Flávio Vieira de, Souto, Helio Pedro Amaral, Ahón, Victor Rolando Ruiz, Peixoto, Fernando Cunha, and Jatobá, Livia Flavia Carletti
- Subjects
Sedimentação e depósitos - Modelos matemáticos ,Termodinâmica - Simulação por computador ,Escoamento instável (Dinâmica dos fluidos) - Modelos matemáticos ,Parafinas ,Equilíbrio solido-liquido ,CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA [CNPQ] ,Paraffin deposition ,Tubos - Manutenção e reparos ,Thermodynamic models ,Solid-liquid equilibrium ,Hidrodinâmica - Modelos matemáticos - Abstract
Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-07T14:38:05Z No. of bitstreams: 1 Tese_LeandroBlass.pdf: 14893929 bytes, checksum: 22f3cc61d32b3e273cfc31d7e57c514d (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-07T14:38:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_LeandroBlass.pdf: 14893929 bytes, checksum: 22f3cc61d32b3e273cfc31d7e57c514d (MD5) Previous issue date: 2015-07-27 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The objective of this work is to develop robust and computationally efficient frameworks devoted to the solution of the problem of paraffin deposition, from the point of view of the solid-liquid equilibrium. In this scenario, several thermodynamic models will be evaluated to the description of the behavior of the liquid phase: the Peng-Robinson cubic equation of state and the activity coefficient models of Ideal Solution, Wilson, UNIQUAC and UNIFAC. The solid phase is characterized by the Multisolid model. The formation of the solid phase is initially predicted by a thermodynamic stability test. Subsequently, the nonlinear algebraic system that describes the thermodynamic equilibrium and the material balance equations is solved by three numerical approaches: the multivariable Newton method, the Broyden method and the Newton-Armijo method. Several numerical experiments were conducted in order to evaluate computation times and robustness facing several scenarios of initial estimates of the numerical methods for various models and mixtures. The results indicate the possibility of construction of efficient and robust computational frameworks which can be used coupled with fluid flow simulators, for instance. Este trabalho objetiva a construção de estruturas robustas e computacionalmente eficientes para a solução do problema de deposição de parafinas do ponto de vista do equilíbrio sólido-líquido. São avaliados diversos modelos termodinâmicos para a fase líquida: equação de estado de Peng-Robinson e os modelos de coeficiente de atividade de Solução Ideal, Wilson, UNIQUAC e UNIFAC. A fase sólida é caracterizada pelo modelo Multisólido. A previsão de formação de fase sólida é inicialmente prevista por um teste de estabilidade termodinâmica. Posteriormente, o sistema de equações não lineares que caracteriza o equilíbrio termodinâmico e as equações de balanço material é resolvido por três abordagens numéricas: método de Newton multivariável, método de Broyden e método Newton-Armijo. Diversos experimentos numéricos foram conduzidos de modo a avaliar os tempos de computação e a robustez frente a diversos cenários de estimativas iniciais dos métodos numéricos para os diferentes modelos e diferentes misturas. Os resultados indicam para a possibilidade de construção de arcabouços computacionais eficientes e robustos, que podem ser empregados acoplados a simuladores de escoamento em dutos, por exemplo.
- Published
- 2015
7. Experimental study of solid-liquid equilibrium systems of tripalmitin + tristearin and palm oil + tristearin by optical microscopy
- Author
-
Jackiney Alfaia Souza, Krähenbühl, Maria Alvina, 1960, Costa, Mariana Conceição da, 1977, Giordani, Domingos Savio, Ceriani, Roberta, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Química, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, and UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
- Subjects
Microscopia ,Oils and fats ,Óleos e gorduras ,Diagramas de fase ,Equilíbrio sólido-líquido ,Phase diagrams ,Optical microscopy ,Solid-liquid equilibrium - Abstract
Orientadores: Maria Alvina Krähenbühl, Mariana Conceição da Costa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Os triacilgliceróis, oriundos da combinação de um glicerol com ácidos graxos, são os principais componentes dos óleos e gorduras de origem vegetal e animal. Os ácidos graxos e os triacilgliceróis presentes nos óleos e gorduras conferem-lhes propriedades que possibilitam ou não seu uso na formulação de muitos produtos das indústrias químicas, alimentícias e farmacêuticas. Nos últimos anos, o interesse por essas matérias-primas tem crescido e, junto com esse crescimento, a busca por novas tecnologias e pelo aprimoramento dos processos de separação que as envolvem. Para o desenvolvimento e aprimoramento destes processos de separação, é importante estar de posse de informações sobre as propriedades físico-químicas de tais componentes. Desse modo, a construção dos diagramas de fase destes compostos traz avanços na compreensão das transições de fases e podem levar a aplicações mais proveitosas de tais compostos. Para a construção dos diagramas dos triacilgliceróis pesquisados neste trabalho foram usados dados obtidos através da microscopia óptica, que possibilita a aquisição de filmes e imagens durante todo o processo de cristalização ou fusão de uma determinada amostra sendo possível visualizar as fronteiras entre as diferentes regiões de equilíbrio. A descrição do comportamento dos sistemas tripalmitina + triestearina e óleo de palma + triestearina no equilíbrio sólido-líquido é importante para a melhor compreensão do diagrama de fases destes Abstract: Triacylglycerols, formed by a combination of glycerol with fatty acids, are the main components of vegetable and animal oils and fats. Fatty acids and triacylglycerols present in oil and fatty confers properties that can to allow or not their use in formulation of many chemical, food and in pharmaceutical products. In the last years the interest in these raw materials has grown and with this growth the search for new separation technologies and by the improvement of separation processes of such substances also increases. The development and improvement of separation processes requires the knowledge of physicochemical properties and of the equilibrium conditions of such components. In this way, the construction of phase diagrams of these compounds brings advances in the understanding of phase transitions and can lead to more useful applications of such compounds. The phase diagrams investigated in this study were constructed using data determined by optical microscopy, an experimental technique that allows capture movies and pictures throughout the crystallization or melting process of sample. This technique makes possible delimitate the boundaries between the different equilibrium regions of a system Mestrado Desenvolvimento de Processos Químicos Mestre em Engenharia Química
- Published
- 2011
8. Experimental determination of solid-Liquid equilibrium of binary systems of saturated fatty acids : detailed study of the solid phase
- Author
-
Mariana Conceição da Costa, Krähenbühl, Maria Alvina, 1960, Meirelles, Antonio Jose de Almeida, 1958, Coutinho, João Manuel da Costa e Araujo Pereira, Rolemberg, Marlus Pinheiro, Aznar, Martín, Abreu, Charlles Rubber de Almeida, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Química, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, and UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
- Subjects
Métodos experimentais ,Ácidos graxos ,Diagramas de fase ,Calorimetria ,Equilíbrio sólido-líquido ,Phase diagrams ,Experimental data ,Saturated fatty acids ,Calorimetry ,Solid-liquid equilibrium - Abstract
Orientadores: Maria Alvina Krahenbuhl, Antonio Jose de Almeida Meirelles Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: Os ácidos graxos são importantes não só por serem os principais constituintes dos óleos e gorduras de origem vegetal, mas também por terem grande importância no funcionamento de alguns sistemas lipídicos e porque podem ser usados como matéria prima na fabricação de emulsões, plásticos e produtos de limpeza entre outros. Além da grande influência que causam nas características finais de alguns produtos da indústria alimentícia, recentemente pesquisas também os apontam como bons materiais para o armazenamento de energia (phase change materials ¿ PCMs). Nesse trabalho são apresentados diagramas T-x do Equilíbrio Sólido-Líquido de sistemas binários de ácidos graxos saturados através de uma reinterpretação das curvas térmicas obtidas pela calorimetria exploratória diferencial. Esses diagramas de fase apresentam os pontos peritético e eutético além de transições na fase sólida. Esse trabalho investiga detalhadamente a fase sólida das misturas de ácidos graxos saturados, com a intenção de compreender a existência do ponto peritético e das transições na fase sólida que aparecem nos diagramas de equilíbrio. Para esse estudo foram usadas as técnicas de difração de Raios-X, de espalhamento Raman, a microscopia óptica convencional, a microscopia óptica a altas pressões e a calorimetria exploratória diferencial, através da qual foram determinados os diagramas de fase estudados. Através desse estudo foi possível apresentar um diagrama de fases muito mais complexo do que até agora foi encontrado na literatura. Essa complexidade se deve, além da reação peritética e da reação eutética, já conhecidas desses sistemas, a uma reação metatética que ocorre logo acima da temperatura peritética. Também há a formação de solução sólida nos extremos do diagrama de fases, comprovada através do diagrama de Tamman e a uma região de completa miscibilidade, devido à formação de um composto com ponto de fusão incongruente. Abstract: Fatty acids are important not just to be the main constituent of oils and fats but also because of the important behavior of lipids systems and that can be used as row materials in the manufacture of emulsions, plastics and products for cleaning and others. Besides of the big influenced that causes in the final characteristics of some products for food industries recent research points that they are excellent phase change materials (PCMs). This work presents T-x diagrams of solid-liquid equilibrium of binary systems of saturated fatty acids through the reinterpretation of the differential thermal curves obtained by differential scanning calorimetry. These phase diagrams presents the peritectic and eutectic points besides the transitions on the solid phase. This work studies the solid phase of saturated fatty acids mixtures looking forward to verify the occurrence of the peritectic point and the transitions on the solid phase. For this study it was used the following techniques: X-ray diffratometry, FT-Raman spectroscopy, conventional optical microscopy, optical microscopy under high pressure and differential scanning calorimetry. The phase diagrams studied were determined by differential scanning calorimetry. The results obtained through these techniques shows a phase diagram more complex than previously reported in the literature. This complexity is due to a peritectic and eutectic, and to a metatectic reaction that occurs closer to the peritectic temperature. Besides these reactions there is formation of solid solution on the extremes of the phase diagram proven by the Tamman plot and the existence of a region with complete miscibility, close to the peritectic point, due the formation of a compound with incongruently melting point. Doutorado Desenvolvimento de Processos Químicos Doutor em Engenharia Química
- Published
- 2008
9. Estudo experimental e modelagem termodinamica da precipitação de parafinas em sistemas modelos
- Author
-
Alexandre Parker de Oliveira, Mohamed, Rahoma Sadeg, 1951-2004, Oliveira, Marcelo Ganzarolli de, Bordalo, Sérgio Nascimento, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Petróleo, and UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
- Subjects
Paraffins ,Termodinâmica ,Equilíbrio sólido-líquido ,Parafinas ,Thermodynamics ,Solid-liquid equilibrium - Abstract
Orientador: Rahoma Sadeg Mohamed. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: A precipitação de parafinas é um sério problema enfrentado pela industria do petróleo ao longo de toda a sua cadeia produtiva gerando custo elevado para sua prevenção e tratamento. Este trabalho tem por objetivos contribuir aos estudos do comportamento de fases de misturas binárias, temárias e multicomponentes de n-parafinas, na faixa de n-'C IND. 23¿¿H IND. 48¿ a n-'C IND. 50¿H IND. 102¿. Temperaturas de Precipitação de Parafinas (TPP) foram levantadas experimentalmente utilizando-se a Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC). Resultados experimentais apresentaram três principais comportamentos de fases: precipitação de parafinas como solução sólida, precipitação com componentes parcialmente miscíveis na fase sólida e precipitação dos componentes separadamente. Quando um ou mais componentes intermediários são adicionados a misturas binárias que cristalizam separadamente ou com solubilidade parcial surge uma tendência de solubilização. Foi testada a capacidade de alguns modelos termodinâmicos (misturas ideais, soluções regulares, fase multisólida, CDLP e composição local) na predição do comportamento de fases de misturas de n-parafinas. Conforme esperado, os modelos de soluções regulares, CDLP e composição local se mostraram mais adequados a misturas que formam soluções sólidas. O modelo da fase multisólida demonstrou boa capacidade preditiva para sistemas que cristalizam separadamente ou com solubilidade parcial. Este trabalho também apresenta dados importantes sobre misturas temárias e multicomponentes de n-parafinas, ainda pouco tratadas na literatura Abstract: Wax Precipitation is a very serious problem faced in the petroleum industry through all phases of production and processing, due to the large costs involved in prevention and treatment. This work is focused on the study of phase behavior of binary, temary and multicomponent mixtures of n-paraffins in the range of n-'C IND. 23¿¿H IND. 48¿ a n-'C IND. 50¿H IND. 102¿. CSOH1o2.Wax Precipitation Temperatures (WPT) were experimentally obtained using Differential Scanning Calorimetry (DSC). Experimental results can be c1assified in three different categories in accordance to the phase behavior obtained: precipitation as solid solutions, precipitation as eutectic mixtures and precipitation wherein the components exhibited limited solid solubility. A tendency for solubilization appears when one or more n-alkanes, with intermediate molecular weight, are introduced in eutectic or with limited solid solubility mixtures. Some thermodynamic models (ideal mixture, regular solution, multisolid phase, CDLP and local composition) were tested for predictions of the phase behavior of those mixtures. As expected, regular solution, CDLP and local composition models provided good predictions for systems that exhibit solid solution behavior while the multisolid phase model provided best description for systems with limited solid solubility and eutectic behaviors. This work also displays important aspects about temary and multicomponent mixtures no much attended in the literature Mestrado Mestre em Engenharia de Petróleo
- Published
- 1998
Catalog
Discovery Service for Jio Institute Digital Library
For full access to our library's resources, please sign in.