Maria de Fatima dos Santos Lopes

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Produções bibliográficas

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Projetos de pesquisa

• 2004 - 2007

  Desenvolvimento em Engenharia e Meio Ambiente, Descrição: O referido Grupo de Pesquisa atua em diversas Linhas no ambito do Desenvolvimento da Engenharia e do Meio Ambiente: - Ambiental e Desenvolvimento de Modelos e Equipamentos; - Engenharia das Reações Químicas; -Geoquímica Ambiental; -Toxinologia e Saúde Ambiental. As pesquisas inseridas na Linha intitulada Geoquímica Ambiental contribuem com dados técnicos e científicos, auxiliando na proposição de medidas mitigadoras que minimizem os impactos em determinado ambiente/ecossistema, bem como colaboram na prevenção de riscos ambientais. O estudo geoquímico/geoambiental inclui a definição de valores de referência, com fins de estabelecimento de níveis de contaminação em compartimentos dos diversos ecossistemas estudados. Como parte fundamental deste estudo está inserido o conhecimento da biodisponibilidade de elementos tóxicos, através de tecnologias inovadoras com o desenvolvimento e implantação de metodologias analíticas, servindo de base para processos de monitoramento do ecossistema local. A Linha de Pesquisa Engenharia das Reações Químicas compreende uma ampla abordagem de estudos concernentes às reações e aos reatores químicos, especialmente heterogêneos. Os projetos nela inseridos podem abordar a aquisição de dados de reações utilizando catalisadores industriais ou preparados em laboratório, levantamento da cinética da reação através da estimativa de parâmetros cinéticos e da discriminação entre modelos, estudo experimental de reatores convencionais com modificações de geometria e modelagem e simulação, otimização e controle de reatores. O estudo da oxidação catalítica de contaminante orgânico em meio aquoso constitui-se aplicação importante dentro desta linha, pois visa o tratamento de diversos tipos de efluentes contendo poluentes resultantes das operações de plantas petroquímicas e químicas. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (0) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Maria de Fatima dos Santos Lopes - Coordenador / Letícia Soares de Vasconcelos Sampaio Suné - Integrante / Olívia Maria Cordeiro de Oliveira - Integrante / Clarivaldo Santos Sousa - Integrante / Marcus Luciano Souza de Ferreira Bandeira - Integrante / Rejâne Maria Lira da Silva - Integrante / Telma Côrtes Quadros de Andrade - Integrante / Sérgio Luiz Gomes - Integrante / Raimundo Rodrigues Cavalcante - Integrante / Jucelino Balbino da Silva Júnior - Integrante., Financiador(es): Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado da Bahia - Auxílio financeiro / Financiadora de Estudos e Projetos - Auxílio financeiro.

• 2001 - 2005

  Oxidação Fotocatalítica de Contaminantes Orgânicos em Fase Aquosa, Descrição: A oxidação catalítica total em fase aquosa apresenta a vantagem de ser conduzida em temperatura ambiente quando ativada por radiação na faixa do visível. Grande interesse passou então a ser despertado por este processo em razão das baixas temperatura e pressão de trabalho assim como da possibilidade de utilizar luz solar para a fotoativação. Dentre os materiais catalíticos classicamente testados, o TiO2 tem sido o mais utilizado dadas as altas conversões associadas ao mesmo. Em decorrência dos efeitos promissores dos materiais mesoporosos no processo de oxidação catalítica total, foi proposta a utilização e Ti-MCM-41 na fotocatálise, utilizando uma solução aquosa de fenol como mistura reagente. O Laboratório de Engenharia das Reações Químicas possui um reator semi-batelada, com parede externa de vidro pirex e interna de quartzo, onde é colocada a fonte de radiação na faixa do visível. A mistura contendo o catalisador em suspensão é agitada através de um dispositivo magnético e do próprio fluxo de hidrogênio que é alimentado, em um difusor poroso, na parte inferior do reator. Além da avaliação catalítica são estudados os aspectos de transferência de massa na mistura reacional.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (1) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Maria de Fatima dos Santos Lopes - Integrante / Letícia Soares de Vasconcelos Sampaio Suné - Coordenador., Número de produções C, T & A: 1

• 2001 - 2005

  Isomerização de Xilenos, Descrição: Os C8 aromáticos consistem de quatro isômeros: orto-xileno, meta-xileno, para-xileno e etil-benzeno. Dentre eles, o para-xileno é quem possui maior interesse comercial atualmente, sendo utilizado na manufatura de plastificantes, resinas, fibras e filmes de poliéster. O processo de isomerização de xilenos ocorre principalmente em fase gasosa e sobre catalisadores ácidos. O uso da zeólita, um alumino-silicato cristalino, tem se difundido muito nesta aplicação em vista de suas características ácidas e, em alguns casos da sua seletividade a para-xileno. A utilização de metais nobres suportados na zeólita é importante para o mecanismo da isomerização via formação de intermediários hidrogenados (naftênicos). A adição do hidrogênio serve para promover a isomerização e prevenir o coqueamento do catalisador. A literatura especializada é carente de trabalhos sobre a isomerização do meta-xileno puro e de uma mistura de meta-xileno e etil-benzeno como alimentação. A linha de pesquisa do grupo está dedicada ao estudo cinético da isomerização do meta-xileno e etil-benzeno, que se apresentam em grande quantidade numa planta aromática industrial e à modelagem, simulação e controle do reator. O projeto tem por objetivo: 1. a determinação da cinética das reações de isomerização do meta-xileno e do etil-benzeno separadamente, assim como da mistura dos dois isômeros; 2. a modelagem, a simulação e o controle do reator radial de leito fixo, utilizando inicialmente os parâmetros cinéticos da literatura e em uma fase posterior, os parâmetros estimados a partir dos dados experimentais coletados na própria pesquisa.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (4) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (2) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Maria de Fatima dos Santos Lopes - Coordenador / Carlos Augusto de Moraes Pires - Integrante / Letícia Soares de Vasconcelos Sampaio Suné - Integrante., Número de produções C, T & A: 9 / Número de orientações: 2

• 2001 - 2005

  Danos à Formação Produtora Causados por Fluidos Leves, Descrição: Este projeto de pesquisa trata da investigação do tipo e extensão de dano que pode ser causado com a utilização de fluidos leves, mais especialmente, de fluidos espumados empregados nas operações de perfuração. Nesta pesquisa, serão avaliados surfactantes no que diz respeito à qualidade e estabilidade à formação de espuma. Na perfuração de poços de petróleo há a necessidade de injeção de fluido (água, ar, nitrogênio, espuma, etc) no momento da perfuração. Esta injeção cria um ambiente pressurizado, impedindo que o óleo, confinado nos poros das rochas, insurja em direção à superfície. No instante em que a broca atinge a jazida, o fluido de perfuração penetra nos poros das rochas danificando-os, impedindo a completa retirada do óleo, chegando até mesmo a inviabilizar a exploração. Sabe-se que uma boa parte dos danos causados a uma formação produtora de petróleo se origina a partir do fluido de perfuração. Quando se trata de poços depletados esta situação é agravada ainda mais em virtude da ocorrência de pressões muito baixas, fazendo com que o fluido de perfuração penetre com relativa facilidade devido à pressão hidrostática exercida sobre o meio poroso. Objetivando diminuir ou evitar estes danos, formulações de fluido de perfuração mais leves têm sido empregados, tais como o uso de fluidos espumados. Entretanto, um estudo sobre os possíveis danos causados por estes tipos de fluido de perfuração, bem como a melhor forma de preveni-los não está disponível na literatura. Deste modo, através de um simulador físico, pretende-se obter dados experimentais que permitam avaliar os tipos de danos e seus mecanismos, relacionado à utilização deste fluido.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (2) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Maria de Fatima dos Santos Lopes - Coordenador / Carlos Augusto de Moraes Pires - Integrante / Letícia Soares de Vasconcelos Sampaio Suné - Integrante., Financiador(es): Financiadora de Estudos e Projetos - Auxílio financeiro.Número de orientações: 1

• 2001 - 2005

  Oxidação Catalítica de Hidrocarbonetos Aromáticos, Descrição: As reações de oxidação parcial de hidrocarbonetos aromáticos em fase gasosa são reações de grande interesse industrial dada a ampla utilização dos produtos como intermediários em diversos processos químicos. Tem sido desenvolvidos diversos projetos, os primeiros abordando a oxidação catalítica do benzeno a anidrido maleico e do orto-xileno a anidrido ftálico, e atualmente, a oxidação do tolueno a benzaldeído. A obtenção de catalisadores suficientemente ativos e seletivos assim como o conhecimento de dados cinéticos da reação utilizando tais catalisadores é fundamental para o desenvolvimento desses processos. Para a oxidação catalítica do tolueno a benzaldeído vem sendo estudados os seguintes catalisadores: V2O5-K2SO4-SiO2 obtido por coprecipitação, estruturas zeolíticas tipo VAPO-11 e, atualmente, vanádio impregnado sobre sepeolita. Por outro lado a modelagem e a simulação de um reator catalítico de leito fixo no qual ocorre uma reação altamente exotérmica é um recurso importante na sua análise e é de grande utilidade na implementação de técnicas de controle avançado para este reator. No caso de oxidações parciais a alta exotermicidade dos sistemas dificulta a obtenção de condições isotérmicas e torna-se necessário manter as condições ótimas de operação para que a reação ocorra e a oxidação não seja completa. Os objetivos do presente projeto são, portanto, avaliar os catalisadores V-Sepeolita na reação de oxidação catalítica do tolueno em fase gasosa, utilizando um reator diferencial inserido em uma montagem experimental acoplada em linha a um cromatógrafo à gás. A partir dos dados experimentais é avaliada a cinética da reação através da estimativa dos parâmetros cinéticos utilizando o modelo redox de Mars & van Krevelen e desenvolver modelos matemáticos para simulação estacionária e transiente e o controle do reator, levando em consideração a desativação do catalisador.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (3) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Maria de Fatima dos Santos Lopes - Coordenador / Carlos Augusto de Moraes Pires - Integrante / Letícia Soares de Vasconcelos Sampaio Suné - Integrante., Número de produções C, T & A: 9 / Número de orientações: 1

• 2001 - 2003

  Modelagem e simulação dos reatores de oxidação do ciclohexano, Descrição: Na maioria dos processos comerciais, a caprolactama, matéria prima na fabricação do nylon-6, é produzida a partir do ciclohexano ou fenol e o processo compreende as seguintes etapas: 1. oxidação do ciclohexano ou hidrogenação do fenol para formar a ciclohexanona 2. conversão da ciclohexanona a ciclohexanona oxima, que é um isômero da caprolactama, através de uma reação com um sal de hidroxilamina 3. rearranjo de beckman da ciclohexanona oxima na presença de óleum produzindo a caprolactama 4. purificação da caprolactama Em 1991, a produção mundial de caprolactama foi de 3389000 toneladas. A produção de caprolactama via ciclohexano constitui mais de 68% desta produção. O ciclohexano usado na produção de caprolactama é oxidado, em fase líquida, com ar, na presença de um catalisador homogêneo. Normalmente é utilizado um octoato ou naftenato de cobalto. O processo é caracterizado pelo baixo grau de conversão, que é de 4%, e pela baixa seletividade aos produtos desejados que são o ciclohexanol e a ciclohexanona. A seletividade total a esses produtos é de apenas 75%. A reação ocorre a 140-170oC e 7-12 kgf/cm2 e é fortemente exotérmica. Os reatores empregados são do tipo tanque agitado ou colunas de borbulhamento. Além da reação química ocorrem ainda as etapas de transferência de massa. O oxigênio antes de reagir é transferido da fase gasosa para a fase líquida. O objetivo deste trabalho é o de efetuar a modelagem e a simulação dos reatores tipo tanque agitado, em série, empregados para a oxidação do ciclohexano.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (1) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Maria de Fatima dos Santos Lopes - Coordenador / Letícia Soares de Vasconcelos Sampaio Suné - Integrante., Número de produções C, T & A: 1 / Número de orientações: 1

• 1998 - 2005

  Controle Estatístico de Processos - CEP, Descrição: A partir do momento em que as investigações iniciais de um processo estão concluídas (análise de capacidade e especificações), é possível construir cartas de controle que permitem acompanhar e avaliar de modo contínuo o processo produtivo. Para interpretar uma carta, é essencial rever todos os fatores que estiveram envolvidos em sua construção. Cartas usadas durante longos períodos de tempo, em algumas companhias, freqüentemente desgastam-se, e se sua proposta original for esquecida, pode ter um impacto muito pequeno no controle da qualidade. No decorrer do tempo, as diversas alterações na produção, como, por exemplo, novos equipamentos acoplados à linha, mudanças na matéria-prima e reestruturação dos métodos vigentes, tendem a ser ignoradas pelos procedimentos de controle de qualidade existentes, obrigando o gerente a uma constante reavaliação crítica de seus princípios. A revisão periódica das bases nas quais as cartas foram construídas pode ajudar a evitar esses problemas. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (2) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Maria de Fatima dos Santos Lopes - Coordenador / Carlos Augusto de Moraes Pires - Integrante / Letícia Soares de Vasconcelos Sampaio Suné - Integrante / Afonso Oscar Lage Santos - Integrante., Número de produções C, T & A: 1 / Número de orientações: 1

• 1998 - 2005

  Oxidação Catalítica de Contaminantes Orgânicos em Fase Aquosa, Descrição: A demanda crescente pela reutilização da água assim como o aumento do rigor na regulamentação dos padrões de qualidade tem levado à necessidade de tratamento de correntes aquosas contendo poluentes orgânicos. A pouca eficiência dos processos convencionais na remoção de muitos poluentes orgânicos tem indicado a necessidade de desenvolvimento de sistemas mais eficientes e compactos. Os processos de oxidação térmica em fase líquida apresentam condições de reação muito rigorosas, 200-300°C e 70-130 bar. Uma alternativa para o processo de oxidação térmica na purificação de rejeitos aquosos é a oxidação de soluções aquosas diluídas de poluentes orgânicos usando oxigênio sobre catalisadores sólidos. Desta forma, é de grande interesse o desenvolvimento de catalisadores ativos na degradação total de orgânicos em solução aquosa. Neste trabalho serão desenvolvidos catalisadores à base de óxidos metálicos de elementos de transição dos grupos V e VI ativos na oxidação total de orgânicos. O contaminante orgânico que será utilizado nos testes é o fenol em leito catalítico trifásico com o gás escoando através o líquido confinado dentro do reator. Será avaliada a influência de parâmetros operacionais e de projeto na eficiência do processo tais como: vazão de ar, tempo de reação, nível de agitação, temperatura da reação, pressão da reação e geometria do distribuidor de ar. A partir dos dados experimentais serão avaliados parâmetros cinéticos e parâmetros de transporte relativos às interfaces gás/líquido e líquido/sólido. Em um reator trifásico onde se deseja a oxidação total do seja transferido do seio da fase líquida para a superfície ativa do catalisador ao mesmo tempo em que o oxigênio, que é borbulhado de uma forma contínua, seja transferido da fase gasosa para a líquida e posteriormente desta para a superfície do catalisador. Conseqüentemente, a modelagem e a simulação deste reator constitui-se uma poderosa ferramenta para a sua análise, considerando que o modelo deverá englo. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (2) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Maria de Fatima dos Santos Lopes - Integrante / Letícia Soares de Vasconcelos Sampaio Suné - Coordenador., Número de produções C, T & A: 2

• 1996 - 2005

  Modelagem e simulação dos reatores de reforma catalítica e estudo da desativação dos catalisadores, Descrição: Um dos mais importantes processos da indústria petroquímica mundial é a reforma catalítica de nafta, que consiste das reações de aromatização e isomerização sobre um catalisador bifuncional (Pt/Al2O3) tendo como objetivo a produção de BTX (Benzeno, Tolueno e Xileno) que têm grande importância como matérias primas de diversos produtos que vão da indústria polimérica à farmacêutica. A desativação do catalisador para este processo é bastante conhecida. A literatura tem apresentado modelos cinéticos com desativação de catalisador para reações de reforma com 6 e 7 átomos de carbono. Entretanto, existem muito poucos estudos para hidrocarbonetos C8, que atualmente são de maior interesse econômico. Para o desenvolvimento desta pesquisa foi montada uma planta piloto multipropósito, completamente automatizada. Essa planta terá a característica de trabalhar continuamente em testes de longa duração na coleta de dados, sem a intervenção do operador, em condições tais que favoreçam a deposição do coque sobre o catalisador, permitindo assim a obtenção da cinética de desativação. Ainda nesta pesquisa estão sendo desenvolvidos modelos matemáticos para simulação estacionária e transiente, otimização e controle dos reatores e demais equipamentos da unidade de reforma, levando em consideração a desativação do catalisador. Os dados cinéticos relativos à reação e à desativação catalítica, ajustados a partir dos resultados experimentais serão utilizados na simulação. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (3) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Maria de Fatima dos Santos Lopes - Coordenador / Carlos Augusto de Moraes Pires - Integrante / Letícia Soares de Vasconcelos Sampaio Suné - Integrante., Número de produções C, T & A: 6 / Número de orientações: 3

• 1996 - 2005

  Modelagem, simulação e controle de uma fornalha industrial para o craqueamento térmico do 1,2-dicloroetano., Descrição: Nas refinarias de petróleo e petroquímica, as fornalhas tubulares são incorporadas ao processo com a finalidade de fornecer calor produzido pela queima de combustíveis. Este calor é transmitido ao fluido que circula em um feixe de tubos pelos mecanismos de radiação, convecção e condução. Desta forma, as fornalhas são equipamentos de grande importância nas plantas de processo, pois a utilização da chama proveniente da queima de combustíveis é ainda a melhor maneira de se aquecer grandes vazões de fluido a altas temperaturas, ou fornecer calor para reações endotérmicas. Através do craqueamento térmico do 1,2-dicloroetano (EDC), obtém-se o monocloreto de vinila (MVC), que é matéria-prima para a produção do policloreto de vinila (PVC). O PVC é um polímero que possui diversas aplicações e é muito consumido a nível mundial. O PVC é utilizado na indústria elétrica (revestimentos de fios e cabos), na indústria automobilística (estofamento de automóveis, acabamento), na construção civil (tubos rígidos e flexíveis, conexões, esquadrias para janelas), na fabricação de eletrodomésticos, brinquedos e móveis, entre outros. Com isso, vemos a importância do estudo e otimização dos processos de produção de MVC. Neste projeto foi simulado o comportamento dinâmico de uma fornalha industrial para o craqueamento térmico do 1,2-dicloroetano e formulado uma estratégia para o controle adaptativo do mesmo.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (3) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Maria de Fatima dos Santos Lopes - Coordenador / Carlos Augusto de Moraes Pires - Integrante / Letícia Soares de Vasconcelos Sampaio Suné - Integrante., Número de produções C, T & A: 10 / Número de orientações: 4

• 1987 - 2005

  Oxidação catalítica do tolueno a benzaldeído, Descrição: A oxidação parcial em fase gasosa do tolueno a benzaldeído é uma reação de grande interesse industrial dada a ampla utilização deste produto como intermediário em diversos processos químicos. Aproximadamente metade da produção de benzaldeído é empregada na fabricação de aromatizantes e condimentos químicos. A obtenção de catalisadores suficientemente ativos e seletivos assim como o conhecimento de dados cinéticos da reação utilizando tais catalisadores é fundamental para o desenvolvimento do processo. O antimônio tem se apresentado como um promotor com uma atuação extremamente seletiva em reações de oxidação parcial de hidrocarbonetos aromáticos. Desta forma, pretende-se analisar o efeito da adição de antimônio em catalisador V2O5-K2SO4-SiO2 obtido por coprecipitação como também em estruturas zeolíticas tipo VAPO-11. O objetivo desta pesquisa é portanto avaliar catalisadores promovidos com antimônio na reação de oxidação catalítica do tolueno em fase gasosa, utilizando um reator diferencial inserido em uma montagem experimental acoplada em linha a um cromatógrafo à gás. A partir dos dados experimentais será avaliada a cinética da reação através da estimativa dos parâmetros cinéticos utilizando o modelo redox de Mars & van Krevelen.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (3) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Maria de Fatima dos Santos Lopes - Integrante / Letícia Soares de Vasconcelos Sampaio Suné - Coordenador., Número de produções C, T & A: 7