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Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-02-16T17:32:38Z No. of bitstreams: 1 rodrigo_almeida_galdino.pdf: 1745526 bytes, checksum: 6dcdee092fcba3b3b09ac36498989ac9 (MD5) Made available in DSpace on 2018-02-16T17:32:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rodrigo_almeida_galdino.pdf: 1745526 bytes, checksum: 6dcdee092fcba3b3b09ac36498989ac9 (MD5) Previous issue date: 2017-11-27 The state of Pernambuco is becoming increasingly industrialized and diversified array, with projects in the areas of petroleum refining, petrochemical, steel, shipbuilding and offshore industry, automotive, and electrical equipment. In the current global context, where one strives for environmental preservation, the major challenge faced by these large developments has been to ensure the quality and continuous development of its processes without compromising local environmental quality. Therefore it is of paramount importance to reduce the amount and / or improve the quality of wastewater generated by various industries and their production processes. The systems of dissolved air flotation (DAF) are more compact than alternative systems in water-oil separation, and they allow the recovery of raw materials in the treatment of these industrial effluents. In this sense, the goal of this project is to develop an effective strategy for automation and process control for a type of FAD, in the treatment of oily waters. The findings demonstrate that it is possible to maintain the level of the fluid at a reference value established by the operator using the software program LabVIEW through the application of classic proportional integral derivative controllers. Using this control tool, the efficiency of water-oil separation in the pilot flotation chamber prototype was increased to nearly 98%. O estado de Pernambuco está se tornando cada vez mais industrializado e com matriz diversificada, com empreendimentos nas áreas de refino de petróleo, petroquímica, siderurgia, indústria naval e offshore, automobilística, e de equipamentos para energia elétrica. No contexto mundial atual, onde se prima pela preservação ambiental, o grande desafio enfrentado por esses grandes empreendimentos tem sido garantir a qualidade e o desenvolvimento contínuo de seus processos, sem comprometer a qualidade ambiental local. Portanto é de suma importância reduzir a quantidade e/ou melhorar a qualidade dos efluentes gerados pelos mais diversos setores industriais e seus respectivos processos de produção. Os sistemas de flotação por ar dissolvido (FAD) são mais compactos que os sistemas alternativos na separação água-óleo, além de possibilitarem a recuperação de matéria-prima no tratamento desses efluentes industriais. Neste sentido, o objetivo deste projeto é desenvolver uma estratégia eficiente de automação e controle de nível para um processo do tipo FAD, no tratamento de águas oleosas. Os resultados obtidos demonstram que a partir da aplicação de técnicas de controladores clássicos PID, foi possível manter o nível do líquido em um valor de referência estabelecido pelo usuário a partir do software LabVIEW. Com a adoção da referida ferramenta de controle, a eficiência de separação água-óleo na câmara de flotação do protótipo piloto ficou próximo a 98 %, validando a estratégia de controle adotada.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-11-20T18:51:24Z No. of bitstreams: 2 renata_kelly_lima_santana.pdf: 1101025 bytes, checksum: a6b7adb81731f8710c249fee6ad58062 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2018-11-20T18:51:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 renata_kelly_lima_santana.pdf: 1101025 bytes, checksum: a6b7adb81731f8710c249fee6ad58062 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-11-20 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq A methodology was developed for the treatment of an effluent from the metalworking industry composed of water, cutting fluid and graphite. The recovery of components from an effluent from the machining process becomes complex due to the coexistence of solids such as graphite, mixed with a water-oil emulsion. Due to the use of graphite in very small particles and emulsified in water with the aid of an emulsifier, distributing in both phases (aqueous and organic), making the treatment process difficult. In general, treating such an effluent requires, in the preliminary step, the breaking of the emulsion so that the graphite dispersed in the liquid medium is recovered. The treatment was initially performed in a prototype phase separation in laboratory scale, counting on recirculation tanks, pumps, hydrocyclones and continuous decanter. In an initial stage the effluent was acidified by the addition of sulfuric acid PA as a way of breaking the solid-liquid emulsion. Subsequently, the solid phase was reered with the aid of a hydrocyclone, resulting in an overflow of the equipment of a mixture of water and residual oil. The mixture of part of the water and the water-cutting fluid, after acid destabilization of the emulsion, was separated into the continuous decanter, giving rise to a stream of cutting fluid and an aqueous phase containing residual oil, contaminated by about 130 ppm Of organic phase. The aqueous phase was then subjected to a dissolved air flotation (FAD) process, aided by a demulsifying biosurfactant in a FAD prototype, also on a laboratory scale. In order to define adequate conditions to obtain an aqueous phase with contamination level that allowed its return to the process, the operational conditions of application of the FAD technique were determined with the aid of an experimental design of the type rotational central compost (CDCR). At the end of the aqueous phase recovery process, a residual oil content of 12% was obtained, below that required by the Brazilian environmental regulatory agency (CONAMA) for discharge in water bodies, which is 20 ppm. The recoveries of graphite and cutting fluid are suggested studies for the next works. Foi desenvolvida uma metodologia para tratamento de um efluente da indústria metalmecânica composto de água, fluido de corte e grafite. A recuperação de componentes de um efluente do processo de usinagem torna-se complexa devido à coexistência de sólidos como o grafite, misturado a uma emulsão do tipo água-óleo. Devido ao uso do grafite em partículas muito pequenas e emulsionado em água com auxílio de um emulsificante, distribuindo-se em ambas as fases (aquosa e orgânica), dificultando o processo de tratamento. De modo geral o tratamento de um efluente desse tipo exige, na etapa preliminar, a quebra da emulsão para que seja recuperado o grafite disperso no meio líquido. O tratamento foi inicialmente realizado em um protótipo de separação de fases em escala de laboratório, contando com tanques de recirculação, bombas, hidrociclones e decantador contínuo. Numa etapa inicial o efluente foi acidificado através da adição de ácido sulfúrico PA como forma de quebrar a emulsão sólido-líquido. Posteriormente, foi recuperada a fase sólida com auxílio de um hidrociclone, dando origem a uma descarga pelo overflow do equipamento de uma mistura de água e óleo de corte residual. A mistura de parte da água e do água-fluido de corte, após a desestabilização ácida da emulsão, foi separada no decantador contínuo, dando origem a uma corrente de fluido de corte e uma fase aquosa contendo óleo residual, contaminada por cerca de 130 ppm de fase orgânica. A fase aquosa foi então submetida a um processo de flotação por ar dissolvido (FAD), auxiliada por biossurfactante desemulsificante em um protótipo FAD, também em escala de laboratório. Para definir condições adequadas à obtenção de uma fase aquosa com nível de contaminação que permitisse seu retorno ao processo, as condições operacionais de aplicação da técnica de FAD foram determinadas com auxílio de um planejamento experimental do tipo Delineamento Compost Central Rotacional (DCCR). Ao final do processo de recuperação da fase aquosa foi obtido um teor óleo residual de 12 %, abaixo do exigido pelo órgão brasileiro de regulamentação ambiental (CONAMA) para descarte em corpos hídricos, que é de 20 ppm. As recuperações do grafite e do fluido de corte são estudos sugeridos para os próximos trabalhos.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rosangela_cristine_silva_henauth.pdf: 1940790 bytes, checksum: d6b3e77d22db3b3d90db6a87efbd359a (MD5) Previous issue date: 2015-12-01 The continuous expansion of the hydrocarbon processing industry and the extensive use of petroleum-related products has increased the threat of pollution by this type of product in the environment. In the industries, in general, there is a great demand for good quality water and much of the volume of water will be eliminated for receiving bodies with a high load of organic matter and solids. Thus the wastewater generated in all industrial processes needs to have a specific treatment. Some physical-chemical processes are widely requested, including the dissolved air flotation (DAF), where the production of microbubbles is essential for an effective treatment of the contaminated effluent. In this research an innovative technique was proposed for producing microbubbles for the treatment of oily water. The new technique induces a flow of air in the suction of a centrifugal pump, depending on the negative pressure existing at this point in the installation line. A central composite rotational design was used to determine the efficiency of the method. Within the working conditions, independent variables were identified by the ratio between the air flow and water (X1) and the pressure in the pump discharge (X2) line. When tested in a dissolved air flotation prototype (DAF), the technique provided a separation efficiency of 97 % water/oil. According to the results obtained, the above method proved to be advantageous compared to to the conventional process of saturation of the effluent treated with compressed air, by reducing the number of equipment and the energy costs. A contínua expansão da indústria de processamento de hidrocarbonetos e a extensa utilização de produtos relacionados com o petróleo aumentou a ameaça da poluição por esse tipo de produto no meio ambiente. Na indústria, em geral, há uma demanda muito grande por água de boa qualidade e grande parte do referido volume será eliminado para corpos receptores com uma alta carga de matéria orgânica e sólidos, motivo pelo qual águas residuárias geradas em todos os processos industriais devem passar por um tratamento específico. Com isso, alguns processos físico-químicos são largamente solicitados e entre eles a flotação por ar dissolvido (FAD), onde a produção de microbolhas é essencial para um eficiente tratamento do efluente contaminado. Nesta pesquisa foi proposta uma técnica inovadora para produção de microbolhas. A nova técnica induz um fluxo de ar na linha de aspiração de uma bomba centrífuga, em função da pressão negativa existente neste ponto da instalação. Como metodologia de identificação de condições de produção otimizada de microbolhas, foi aplicado um planejamento experimental do tipo delineamento composto central rotacional (DCCR). Dentro das condições de trabalho foram identificadas por variáveis independentes a razão entre as vazões de ar e água (X1) e a pressão na linha de descarga da bomba (X2). Quando testado em um protótipo piloto de flotação por ar dissolvido (FAD), a técnica possibilitou uma eficiência de separação água/óleo da ordem de 97 %. De acordo com os resultados obtidos, a referida metodologia mostrou-se vantajosa em comparação aos processos convencionais de saturação da água a ser tratada com ar comprimido, pela redução de equipamentos e custos com energia.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_fernando_luiz.pdf: 33790100 bytes, checksum: c4cc04374bb2b0dcd638242804eebd1f (MD5) Previous issue date: 2009-03-24 The recovery of by-products like glycerin and cake from oilseeds, resulting in the production of biodiesel, has been the main alternative to make this biofuel competitive compared to petroleum and diesel oil. This alternative can be associated with a beneficial integration of processes, such as use of glycerin as a solvent for separation of ethanol-water mixture in plants alcohol. Thus, the use of glycerin in place of ethylene glycol, a substance of fossil origin was tested. The glycerin eliminates the azeotrope formed by modification of the liquid-vapor equilibrium of ethanol-water mixture, increasing the difference in volatility between these components. To verify the operating conditions suitable for the process of extractive distillation for ethanol dehydration, experiments were performed in laboratory scale, using a central composite rotational design (CCRD). The independent variables were the molar fraction glycerol / water and the degree of vacuum, the latter as a way to avoid thermal decomposition of glycerol into acrolein. The analysis of the response surfaces showed that the molar fraction glycerin / ethanol becomes appropriate than 0.4 and the absolute pressure of the system is adequate around 380 mm Hg. In this way it was possible to obtain a statistical model for simulation and prediction of appropriate conditions to the process for developing a technology that prior actions to preserve the environment. A valorização dos subprodutos como a glicerina e a torta de oleaginosas, originados no processo de produção de biodiesel, tem sido a principal alternativa para tornar esse biocombustível competitivo em relação ao diesel de petróleo. Essa alternativa pode estar associada a uma vantajosa integração de processos, como é o caso de utilização da glicerina como solvente para separação da mistura etanol-água em usinas de álcool. Para isso, estudou-se a utilização da glicerina em substituição ao etilenoglicol, esta última substância de origem fóssil. A glicerina elimina o azeótropo formado pela modificação do equilíbrio líquido-vapor da mistura etanol-água, aumentando a diferença de volatilidade entre esses componentes. Para verificação das condições operacionais adequadas ao processo de destilação extrativa de desidratação do etanol, foram realizados experimentos em escala de laboratório, com auxílio de um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). As variáveis independentes foram a fração molar glicerina/água e o grau de vácuo, este último como forma de se evitar a decomposição térmica da glicerina em acroleína. A análise das superfícies de resposta mostrou que a fração molar glicerina/etanol torna-se adequada acima de 0,4 e que a pressão absoluta do sistema torna-se adequada em torno de 380 mm Hg. Com isto, obteve-se um modelo estatístico de simulação e a previsão de condições adequadas ao processo, para o desenvolvimento de uma tecnologia que privilegie as ações de preservação ao meio ambiente.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2017-11-13T18:41:52Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_aziel_alves_arruda.pdf: 1108637 bytes, checksum: 2eb8730eca87f2683055187ba96e11ca (MD5) Made available in DSpace on 2017-11-13T18:41:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_aziel_alves_arruda.pdf: 1108637 bytes, checksum: 2eb8730eca87f2683055187ba96e11ca (MD5) Previous issue date: 2008-01-02 The purification of biodiesel of the production process by transesterification of oils and fats require the removal of glycerin waste. It presents a strategy for separation of glycerin dispersed in biodiesel using an optimized hydrocyclone of the Rietema family. As calculation methodology correlations that lead to the sizing diagrams were converted into mathematical models involving significant dimensionless numbers. It presents a strategy for separation of glycerin dispersed in biodiesel using an optimized hydrocyclone of the Rietema family. They had been simulated and analyzed the conditions of separation of the mixture biodiesel-glycerin, integrant stage of the process of production of this biofuel of separation of oils and fats, in optimized and not optimized operational conditions. The optimization strategy was the use of economic and geometric correlations, which had led to the attainment of a minimum cost. One of the stages most important of the process of production of biodiesel is of its purification. One hidrociclone of the conventional type was considered for the related stage. The used strategy for elaboration of the objective function was composed of three terms: cost of acquisition, cost of operation and the associated cost does not collect of biodiesel, all as function of the diameter of the equipment. As programs of calculations for sizing and optimization the electronic spread sheet Excel and its tool had been used to solve. The results had shown that the strategy and optimization had supplied values of not optimized sizing very next to the ones of condition, demonstrating that the same one can be used as reinforcement, at a time where the economic criteria are important justifications of investments in the improvements of the productive processes. A purificação do biodiesel originado do processo de produção por transesterificação de óleos e gorduras requer a remoção de resíduos de glicerina. Como metodologia de cálculos correlações que dão origem a diagramas de dimensionamento foram transformados em modelos matemáticos envolvendo importantes números adimensionais. Apresenta-se uma estratégia de separação da glicerina dispersa no biodiesel utilizando um hidrociclone otimizado da família Rietema. Foram simuladas e analisadas as condições de separação da mistura biodiesel-glicerina, etapa integrante do processo de produção desse biocombustível por transesterificação de óleos e gorduras, em condições operacionais otimizadas e não otimizadas. A estratégia de otimização foi o uso de correlações econômicas e geométricas, as quais levaram à obtenção de um custo mínimo. Uma das etapas mais importante do processo de produção de biodiesel é a de sua purificação. Um hidrociclone do tipo convencional foi proposto para a referida etapa. A estratégia usada para elaboração da função objetivo foi composta de três termos: custo de aquisição, custo de operação e o custo associado a não coleta do biodiesel, todas como função do diâmetro do equipamento. Como programas de cálculos para dimensionamento e otimização foram utilizadas a planilha eletrônica Excel e sua ferramenta solver. Os resultados mostraram que a estratégia e otimização forneceram valores de dimensionamento muito próximos dos de condição não otimizadas, demonstrando que a mesma pode ser utilizada como reforço, numa época em que os critérios econômicos são importantes justificativas de investimentos nas melhorias dos processos produtivos.