Dissertações
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- ItemDesenvolvimento e caracterização de materiais para remoção de compostos fenólicos a partir de resina de poliuretano e biomassas vegetais(2021)Ponderando sobre a preocupação mundial acerca da relevância em preservação dos recursos naturais, enfatizando os recursos hídricos, fonte de sobrevivência para seres vivos, essencial em diversos processos industriais, observa-se a cada dia debates procurando meios estratégicos sustentáveis, capazes de minimizar a escassez e as contaminações de água. As contaminações por fenol provocam um cenário ainda mais crítico sobreas águas de efluentes, e atrapalham também em processos, como por exemplo a geração de etanol de segunda geração (etanol 2G), novamente agredindo o meio ambiente e levantando problemas socioeconômicos. A partir de tais problemáticas em torno do fenol e seus impactos sociais, econômicos e ambientais, buscou-se neste trabalho o desenvolvimento de um material adsorvedor à base de biomassas como: celulose, serragem e carvão a partir da serragem ou de resina poliuretana, para aplicação estratégica na retenção de fenóis. Os produtos foram testados utilizando uma bomba peristáltica por onde a solução de fenol a 1 g.L-1 percolou até a filtragem individual de cada filtro sendo coletadas alíquotas de 20ml em 20ml e lidas em aparelho espectrofotômetro em 280 nm. Nas análises de adsorção, a serragem apresentou redução de compostos fenólicos em 95,8% nas amostras, a celulose microcristalina uma redução mínima de 95% e o carvão possuindo os maiores valores em no mínimo adsorção de 97,5% de fenol. Todos os testes realizados com a resina PU não apresentaram resultados satisfatórios, sendo necessário um estudo futuro mais aprofundado da relação química estrutural entre o poliuretano e os anéis aromáticos fenólicos. As biomassas foram caracterizadas termicamente através de análises de termogravimetria (TGA) e calorimetria exploratória de varredura (DSC), foram observados valores de conversão da serragem de 20% a 70% nas faixas de 192,85 kJ.mol-1 à 352,67 kJ.mol-1 ; e no PU de 20% à 60% em faixas de 123,62kJ.mol-1 à 210,63 kJ.mol-1 . A energia de ativação necessária na serragem para as etapas de desidratação do material até a degradação foram superiores às do PU, indicando ser necessária maior energia para fornecer a clivagem de tais ligações, inferindo a possibilidade de aplicações tecnológicas ao material. Os estudos apontaram que as biomassas utilizadas como materiais filtrantes foram capazes de minimizar os efeitos negativos ocasionados por fenóis, sendo o carvão a biomassa mais apropriada neste trabalho por apresentar maior eficiência adsorvedora.
- ItemSíntese e caracterização de sínter de finos de minério de ferro de gênese magnética utilizando rota de produção baseada na utilização de carvão vegetal versus coque de petróleo, buscando meta de basicidade primária de 1,8(2022)Na busca de alternativas para substituição de minério de ferro, mostram-se possíveis as tentativas de utilização de minérios menos qualificados como os de base magnetítica, dessa forma o trabalho trata do estudo e experimentação, na busca de torna-los compatíveis com o processo de sinterização, visando estruturar uma rota alternativa de construção de substituição de minério granulado convencional, para carga metálica de altos Fornos. Este trabalho encontra foco na elaboração de um sínter de minério de ferro de base magnetítica, visando atingir uma basicidade primária da ordem de 1,8, considerando possibilidades de síntese baseadas na utilização de combustíveis como o coque de petróleo e a moinha de carvão vegetal. A rota alternativa em questão se estrutura com a mistura de minério de ferro de matriz magnetítica, sinter feed disponível em pátio de usina siderúrgica e os componentes tradicionais da mistura para a fabricação do sínteres, tais como: moinha de carvão, coque de petróleo, pó de cal, finos de retorno e pó de balão (pó de coletor). O conjunto de objetivos do trabalho repousa sobre o estabelecimento de misturas ponderadas destes materiais de forma a balancear um sínter com características mecânicas adequadas, que atendam às normas e propiciem a síntese de um sínter qualitativamente favorável. Foram sinterizadas duas misturas ponderadas, avaliadas quanto a resistência a queda (Shatter Test) e avaliados também a basicidade binária de 1,8 dos sínteres. Baseando-se no interesse da sustentabilidade, mantendo a qualidade e o custo para apoiar a utilização de matérias primas menos nobres e resíduos, criando assim como um produto de boa alternativa. Cabe tornar evidente que o trabalho busca comparar característica de produto quando da utilização de dois tipos de combustível, ou seja, coque de petróleo e moinha de carvão. Os resultados e as tendências determinados pelos testes nos produtos obtido, apresentaram uma clara tendência de apontar como combustível mais ajustado a produção deste sínter, o coque de petróleo quando comparado a moinha de carvão vegetal. Com relação a produtividade e tempo de sinterização a utilização do coque de petróleo aponta um ganho de15% com relação ao sínter processado com moinha de carvão vegetal. Analisando o rendimento e geração de finos/retorno da mistura, o sínter processado com coque de petróleo apresentou um ganho de 9% quando comparado ao sínter processado com moinha de carvão vegetal. Em relação ao consumo especifico de combustível os experimentos assinalaram um consumo de 7,5% de coque de petróleo contra 12,5% de moinha de carvão vegetal. A parte experimental do trabalho foi desenvolvida em conjunto com outra dissertação de mestrado. Nosso trabalho versa especificamente sobre a síntese de um sínter com o objetivo da obtenção de um índice de basicidade de 1,8, enquanto a outra dissertação busca um índice de basicidade de 1,4. Dessa forma as misturas encaminham diferentes proporções de constituintes e diferentes resultados comparativos para os sinteres gerados.
- ItemProdução e caracterização de concreto com inserção de resíduos de isoladores elétricos(2022)Os isoladores elétricos de porcelana, são componentes muito utilizados na indústria eletroeletrônica. No entanto, os mesmos geram um elevado passivo ambiental por seu descarte, na maioria das vezes, incorreto. Entretanto, estes resíduos podem ser reutilizados, especialmente no setor de construção civil em substituição dos agregados graúdos em concreto de forma a movimentar a economia de reciclagem, diminuindo os custos e seu descarte. Entretanto, a estética dos produtos finais deve ser levada em conta. Em decorrência disso, a utilização de Cimento Portland Branco vem ganhando espaço com abertura de novos horizontes no setor de engenharia. Sendo assim, o trabalho teve como objetivo realizar a inserção destes isoladores em substituição ao agregado graúdo nas proporções de 0% (referência); 12,5%; 25%; 50% em concreto a base de cimento branco estrutural e a verificação da performance dos mesmos. Com isso, pôde ser observado uma melhora nos resultados dos corpos de prova com máxima adição de isoladores de porcelana no ensaio de resistência a compressão simples, indicando 33,31% de melhora em relação ao concreto referência. Em contrapartida pôde ser observado uma perda de desempenho do índice de vazios e absorção de água dos mesmos. No entanto, todos os concretos se apresentaram com bom desempenho para determinadas aplicações, indicando que a inserção desse porcelanato no concreto, pode de fato melhorar suas características físicas, sendo uma alternativa para o cenário atual, onde a reciclagem é primordial.
- ItemDesenvolvimento de concreto reforçado com macrofibra sintética para aplicação em piso industrial(2022)As empresas construtoras atualmente estão em busca de economia em seus empreendimentos, adotando o uso das novas tecnologias, dessa forma, surgem novas ideias e novos conceitos. Durante a pandemia da COVID-19, estas demandas por novas tecnologias aumentaram devido à escassez de insumos e para tanto, a presente dissertação objetivou caracterizar o concreto e analisar as alterações com a adição de macrofibras sintéticas, verificando seu benefício para aplicação em piso industrial como alternativa para a substituição parcial do aço CA-50. Foi realizada uma pesquisa bibliográfica através dos trabalhos de diversos pesquisadores, autores, e análise de dados. Na fundamentação teórica foram conceituados os elementos para formação do compósito e a viabilidade técnica para aplicação em piso industrial. Posteriormente, é apresentado o processo de materiais e métodos, nos quais foram feitos os ensaios de DSC, TGA e MEV da macrofibra sintética. Já no compósito foram realizados ensaios de Compressão Axial, MEV e DRX sem adição de macrofibra sintética e com adição de 2,25, 4,0 e 6,25 kg de macrofibra sintética por m³ de concreto atingindo resistência de 25 e 40 MPa. Também foi verificado a expansibilidade da macrofibra sintética misturada com o cimento Portland pelo método das agulhas de Le Chatelier. Por fim, o concreto reforçado depois de 28 dias atingiu o valor de 26,41 e de 36,45 MPa com adição de 4,0 kg/m³, onde os mesmos traços sem adição do produto atingiram 27,29 e 35,86 MPa. O concreto com adição deste material mostra que é viável o uso alternativo das macrofibras sintéticas para aplicação em piso industrial.
- ItemCriação de software web para indexação de picos cristalográficos associados a difratogramas de raios x utilizando o algoritmo search-match(2022)O difratograma é um gráfico linear baseado nas medições feitas por um aparelho chamado difratômetro, que registra a intensidade da radiação X difratada em relação ao ângulo de difração (2θ). Com base neste gráfico e nos parâmetros de rede cristalina, muitas informações sobre a amostra podem ser obtidas. Existem muitos softwares atualmente que processam, analisam e refinam os difratogramas para obtenção destes dados e posterior comparação com outros padrões de difração. Porém, a maioria é comercial, em língua estrangeira e, principalmente, dependente de ambientes locais específicos, dificultando ou inviabilizando o trabalho de pesquisadores. Este trabalho propõe a criação de um software web nacional que permita a indexação de um difratograma baseado no algoritmo search-match aplicado a uma base aberta de dados cristalográficos. Ao publicar o software na internet, foram levados em consideração propriedades como usabilidade, acessibilidade, disponibilidade e possível extensão das funcionalidades do aplicativo, de forma que qualquer um possa utilizá-lo e melhorá-lo sem impacto em qualquer código já implementado. O software produziu com exatidão indexações já conhecidas feitas por outros métodos, como a utilização de softwares proprietários como Originlab e TOPAS, além do software utilizado como base para este produto. O resultado permite concluir que a disponibilização deste sistema será de relevante importância para a comunidade acadêmica, principalmente para a instituição onde será inicialmente publicado.