Mestrado em Engenharia Química

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.unifal-mg.edu.br/handle/123456789/2657

Navegar

Navegando Mestrado em Engenharia Química por Cursos "Mestrado em Engenharia Química"

Filtrar resultados informando as primeiras letras
Agora exibindo 1 - 4 de 4
  • Imagem de Miniatura
    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Efeito do pré-tratamento térmico na remoção de ferro de bauxita e lama vermelha por separação magnética
    (2024-01-29) Silva, Juliana Costa; Horta, Daniela Gomes; Roveri, Carolina Del; Lima, Odair
    A bauxita, principal fonte primária de alumínio, é destinada majoritariamente à produção deste metal (95%), sendo usada também como matéria prima para fins não metalúrgicos. A produção de alumínio gera 120 milhões de toneladas do resíduo sólido denominado lama vermelha por ano. Além disso, devido a heterogeneidade dos depósitos, algumas áreas possuem teor de alumina que não atendem às especificações da produção de alumínio. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi propor e avaliar estratégias de recuperação de minerais portadores de ferro de uma bauxita marginal e de lama vermelha, por meio da técnica de separação magnética precedida de pré-tratamento térmico com agente redutor. Amostras de bauxita e lama vermelha foram coletadas, preparadas, caracterizadas e submetidas à separação magnética a úmido em diversos campos precedida ou não de pré-tratamento térmico em forno rotativo tubular, utilizando-se coque ou H2 como agentes redutores. Os produtos foram caracterizados por Fluorescência de raios-X (FRX) e Difração de raios-X (DRX) a fim de avaliar a eficiência na separação magnética e as transformações de fase ocorridas devido ao pré-tratamento térmico. O pré-tratamento térmico resultou na desidratação de goethita a hematita, e redução de goethita a hematita e hematita a magnetita, que é um mineral de maior susceptibilidade magnética. Na separação magnética, para a bauxita, foram alcançados teores de Fe2O3 de 21,1%, com recuperação metalúrgica de 48,5% no produto magnético, em comparação a 11,0% na alimentação, usando pré-tratamento térmico com 850 ºC com coque. Para a lama que tinha 14,6% de Fe2O3, foi possível uma recuperação metalúrgica de Fe2O3 de 88,4%, com teor final de 33,3%, na mesma condição de tratamento térmico.
  • Imagem de Miniatura
    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Estudo da solubilidade de fitoesteróis em solventes com até quatro átomos de carbono em diferentes temperaturas
    (2022-03-09) Guimarães, Isis Junqueira Furlan; Basso, Rodrigo Corrêa; Rolemberg, Marlus Pinheiro; Oliveira, Flávio Augusto Dias de
    A desodorização é uma das etapas do processo de produção do óleo vegetal que consiste em eliminar componentes que causam odores e sabores desagradáveis a ele. Neste processo são eliminados componentes, na forma de uma mistura, que são interessantes para as indústrias químicas, farmacêuticas e alimentícias, dentre eles os fitoesteróis. Uma alternativa simples e de custo relativamente reduzido para a separação dos fitoesteróis dessa mistura é a dissolução fracionada que requer conhecimento da solubilidade dos componentes em diversos solventes e temperaturas. O desenvolvimento da metodologia experimental para determinação da solubilidade dos fitoesteróis mostrou que um tempo de 12 h foi suficiente para os sistemas atingirem o equilíbrio, e que o tempo de 4 h foi mais do que suficiente para a completa evaporação do butanol em estufa de circulação a 70 °C. Os resultados obtidos pela metodologia aplicada ao estudo da solubilidade dos fitoesteróis mostraram que solventes com cadeias carbônicas maiores, como o butanol, e temperaturas elevadas, 313,15K, solubilizam em maior quantidade a mistura de fitoesteróis. Ambos os modelos termodinâmicos, Wilson e NRTL, utilizados para modelar os sistemas binários em estudo mostraram boa representatividade dos resultados experimentais sendo que o modelo NRTL apresentou os menores desvios relativos médios iguais a respectivamente, 0,24, 0,29, 0,25 e 0,20%, para os sistemas contendo metanol, etanol, propanol e butanol. Os cálculos dos parâmetros de solubilidade de Hansen associados a representatividade da mistura de fitoesteróis por uma pseudomolécula teórica mostrou que as forças moleculares que regem as interações fitoesterol – solventes são majoritariamente as forças de dispersão, sendo este resultado corroborado pela maior solubilidade dos fitoesteróis em butanol em comparação aos demais solventes.
  • Imagem de Miniatura
    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Estudo do desempenho catalítico de células de Aspergillus oryzae IPT-301, imobilizadas em suportes porosos, para a produção de fruto- oligossacarídeos em reatores de leito fixo
    (2025-03-13) Mello, Vinícius Gouveia de; Morales, Sergio Andres Villalba; Hoddapp, Maximillian Joachim; Rolemberg, Marlus Pinheiro
    Os fruto-oligossacarídeos (FOS) são alimentos nutracêuticos considerados promissores substitutos de substâncias adoçantes convencionais. Mundialmente, observa-se um crescimento no mercado de FOS, com previsão para atingir cerca de US$ 6,25 bilhões até 2030. Muitos estudos têm se concentrado na síntese de FOS a partir da sacarose com o uso de células fúngicas com elevada atividade de transfrutosilação (𝐴𝑡). Destaca-se, nessa aplicação, a cepa Aspergillus oryzae IPT-301, tanto em estudos em batelada quanto em reatores contínuos. Isto posto, o presente trabalho objetivou avaliar o desempenho de células de A. oryzae IPT-301 imobilizadas em suportes compostos de espuma de poliuretano comercial (EPU) e poliácido láctico (PLA), empacotadas em reatores de leito fixo (PBR) para a produção de FOS. Os ensaios foram realizados com fluxo ascendente, pH de 5,5 e vazão de 1 ml min-1. No estudo da cinética enzimática com EPU, o sistema atingiu o regime estacionário a partir de cerca de 30 min e a maior 𝐴𝑡 (1504,27 ± 116,71 U g-1, 50 °C) foi obtida utilizando 473 g L-1 de sacarose na alimentação. Nos estudos de inibição, observou-se que baixa concentrações de glicose podem inibir a 𝐴𝑡 células de A. oryzae IPT-301. Pela avaliação da desativação com EPU, observaram-se decaimentos significativos de 𝐴𝑡 para temperaturas acima de 30 °C, porém, o maior valor de atividade média no período de 96 h foi obtido com 40°C. Na determinação da desativação para o PLA, estatisticamente não houve variação da atividade, provavelmente, devido à elevada oscilação no perfil de 𝐴𝑡 causada pela formação de caminhos preferenciais. Ressalta-se que, em todos os ensaios de desativação, os biocatalisadores tiveram 𝐴𝑡 até 96 h. Com o estudo da queda de pressão (Δ𝑃), observou-se que as esferas de vidro utilizadas na base e no topo do leito ofereceram a colaboração mais expressiva, representando cerca de 99 % da Δ𝑃 total. Na avaliação da distribuição de tempos de residência (DTR) com EPU, verificou-se um comportamento característico de reatores reais, com assimetria e variância significativa no perfil de DTR e tempo médio de residência de 38,34 min. Tais resultados demonstram que o uso de PBR empacotado com células de A. oryzae IPT-301 imobilizadas é uma alternativa promissora para a produção contínua de FOS.
  • Imagem de Miniatura
    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Produção de células íntegras lipolíticas a partir de subprodutos agroindustriais e seu emprego na geração de bioenergia
    (2023-05-25) Lima, Débora Prudente; Paula, Ariela Veloso de; Bento, Heitor Buzetti Simões; Moura, Rafael Brito de
    A crescente produção de resíduos sólidos é uma preocupação mundial e no Brasil o agronegócio é responsável por grande parte dessa produção, que, com descarte inadequado, aumentam os impactos ambientais. Os efluentes lipídicos também são uma preocupação para indústrias de abate, por exemplo, pois a gordura presente neles dificulta seu tratamento. Uma alternativa para tratá-lo é a digestão anaeróbia que gera biogás em seu processo. Contudo a hidrólise se torna sua etapa limitante. Assim, os pré-tratamentos vêm sendo estudados visando reduzir o tempo de hidrólise, como o enzimático, que aplica enzimas hidrolíticas para esse fim, sendo a lipase a mais adequada neste caso. Com isso, o presente trabalho teve como objetivo estudar a produção de células íntegras com lipase ligada ao micélio a partir dos fungos filamentosos A. oryzae e P. citrinum e dos subprodutos da indústria de alimentos okará, bagaço de malte e soro de queijo como fontes de nutrientes nos meios de cultura, em busca da melhor alternativa para aplicação na biodigestão anaeróbia de um efluente de abatedouro avícola. Incubou-se os cultivos por 72h à 30°C e 170rpm. Filtrou-se as amostras a vácuo e determinou-se a atividade hidrolítica (AH) do filtrado e biomassa. O fungo A. oryzae cultivado em okará apresentou células íntegras com maior AH (51,61±10,43 U/g). A construção da curva de crescimento do fungo apresentou o tempo ideal de cultivo de 96h com AH de 50,22±4,13 U/g e concentração de biomassa de 9,18±0,00 g/L. Os melhores resultados obtidos para os parâmetros bioquímicos da lipase foram no pH 8 e temperatura 45°C (AH = 50,60±0,77 U/g). O teste de armazenamento demonstrou que a biomassa perde 20% da sua AH após 2 meses congelada. A caracterização do efluente apresentou um pH de 6,60, Sólidos Totais, Fixos e Voláteis de 1073,33±29,69 mg/L, 324,00±36,06 mg/L e 749,33±6,43 mg/L, respectivamente, Lipídios 6686,50±16,76 mg/L e DQO 1430,00±99,22 mg/L. Afim de analisar a influência das variáveis temperatura, agitação e pH na Atividade Metanogênica Específica, realizou-se o planejamento fatorial completo 23 e sua análise estatística demonstrou que apenas a variável temperatura teve influência significativa nos ensaios, com um volume máximo de biogás obtido de 33,33±5,03 mL no ensaio a 30°C sem agitação e pH 6,60. Assim, pode-se concluir que esse estudo apresentou uma alternativa promissora de aplicação de subprodutos na produção de enzimas e geração de bioenergia.