Fabricação de um sistema para decomposição de naftaleno e tolueno como compostos modeladores de alcatrão por meio da aplicação individual e combinada de plasma e micro-ondas (2019)
- Authors:
- Autor USP: MOREIRA, LUCIA HIROMI HIGA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PSI
- Subjects: PLASMA; TECNOLOGIA DE MICRO-ONDAS; AEROSSOL
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Neste trabalho foi apresentado um sistema para decomposição de aerossóis partindo de soluções contendo naftaleno (C10H8) e tolueno (C7H8) diluídos em nitrogênio por meio da aplicação individual e combinada de plasma e micro-ondas. O naftaleno e o tolueno são chamados nesta tese como "compostos modeladores de alcatrão" como sugere a literatura. A disposição e geometria das câmaras de plasma e micro-ondas foram estabelecidas por meio do auxílio de simulações fluidodinâmicas empregando o FloEFD V.16 (Mentor Graphics) associado aos modelos sólidos desenhados no Solid Edge ST10 (SIEMENS). Os processos de coleta de resíduos dos compostos modeladores de alcatrão, seja das cinzas, sejam da fração não decomposta foram obtidos de acordo com um protocolo bem estabelecido baseado em estudos descritos na literatura. As concentrações de tolueno e naftaleno foram obtidas utilizando espectrometria de mobilidade iônica com ionização por electrospray (ESI-IMS). Não foram empregados materiais catalisadores. As densidades de energia empregadas ao longo deste trabalho foram 0,73, 1,22 e 1,98 kWh·m-3, sob uma vazão constante de 10 L·min-1 de N2 para concentrações de 3,0 e 5,0 g·m-3 de naftaleno e tolueno. As temperaturas empregadas na decomposição térmica assistida por micro-ondas foram de 845, 960 e 1.016 °C. Para cada uma das densidades de energia, considerando a concentração de 3,0 g·m-3 de naftaleno, as eficiências obtidas por meio do plasma foram de 48,3, 59,6 e 72,2%, enquanto que aplicando micro-ondas foram de 46,2, 57,9 e 68,2%. Por outro lado, considerando a concentração de 5,0 g·m-3, as eficiências foram 31,5, 45,9 e 64,8% para plasma e 26,6, 44,3 e 56,8% empregando a decomposição térmica assistida por micro-ondas, respectivamente. Analogamente, considerando a concentração de 3,0 g·m-3 de tolueno, as eficiências foram de 52,2, 69,9 e 84,5 % por meio de plasma e 49,3, 66,8 eNeste trabalho foi apresentado um sistema para decomposição de aerossóis partindo de soluções contendo naftaleno (C10H8) e tolueno (C7H8) diluídos em nitrogênio por meio da aplicação individual e combinada de plasma e micro-ondas. O naftaleno e o tolueno são chamados nesta tese como "compostos modeladores de alcatrão" como sugere a literatura. A disposição e geometria das câmaras de plasma e micro-ondas foram estabelecidas por meio do auxílio de simulações fluidodinâmicas empregando o FloEFD V.16 (Mentor Graphics) associado aos modelos sólidos desenhados no Solid Edge ST10 (SIEMENS). Os processos de coleta de resíduos dos compostos modeladores de alcatrão, seja das cinzas, sejam da fração não decomposta foram obtidos de acordo com um protocolo bem estabelecido baseado em estudos descritos na literatura. As concentrações de tolueno e naftaleno foram obtidas utilizando espectrometria de mobilidade iônica com ionização por electrospray (ESI-IMS). Não foram empregados materiais catalisadores. As densidades de energia empregadas ao longo deste trabalho foram 0,73, 1,22 e 1,98 kWh·m-3, sob uma vazão constante de 10 L·min-1 de N2 para concentrações de 3,0 e 5,0 g·m-3 de naftaleno e tolueno. As temperaturas empregadas na decomposição térmica assistida por micro-ondas foram de 845, 960 e 1.016 °C. Para cada uma das densidades de energia, considerando a concentração de 3,0 g·m-3 de naftaleno, as eficiências obtidas por meio do plasma foram de 48,3, 59,6 e 72,2%, enquanto que aplicando micro-ondas foram de 46,2, 57,9 e 68,2%. Por outro lado, considerando a concentração de 5,0 g·m-3, as eficiências foram 31,5, 45,9 e 64,8% para plasma e 26,6, 44,3 e 56,8% empregando a decomposição térmica assistida por micro-ondas, respectivamente. Analogamente, considerando a concentração de 3,0 g·m-3 de tolueno, as eficiências foram de 52,2, 69,9 e 84,5 % por mNeste trabalho foi apresentado um sistema para decomposição de aerossóis partindo de soluções contendo naftaleno (C10H8) e tolueno (C7H8) diluídos em nitrogênio por meio da aplicação individual e combinada de plasma e micro-ondas. O naftaleno e o tolueno são chamados nesta tese como "compostos modeladores de alcatrão" como sugere a literatura. A disposição e geometria das câmaras de plasma e micro-ondas foram estabelecidas por meio do auxílio de simulações fluidodinâmicas empregando o FloEFD V.16 (Mentor Graphics) associado aos modelos sólidos desenhados no Solid Edge ST10 (SIEMENS). Os processos de coleta de resíduos dos compostos modeladores de alcatrão, seja das cinzas, sejam da fração não decomposta foram obtidos de acordo com um protocolo bem estabelecido baseado em estudos descritos na literatura. As concentrações de tolueno e naftaleno foram obtidas utilizando espectrometria de mobilidade iônica com ionização por electrospray (ESI-IMS). Não foram empregados materiais catalisadores. As densidades de energia empregadas ao longo deste trabalho foram 0,73, 1,22 e 1,98 kWh·m-3, sob uma vazão constante de 10 L·min-1 de N2 para concentrações de 3,0 e 5,0 g·m-3 de naftaleno e tolueno. As temperaturas empregadas na decomposição térmica assistida por micro-ondas foram de 845, 960 e 1.016 °C. Para cada uma das densidades de energia, considerando a concentração de 3,0 g·m-3 de naftaleno, as eficiências obtidas por meio do plasma foram de 48,3, 59,6 e 72,2%, enquanto que aplicando micro-ondas foram de 46,2, 57,9 e 68,2%. Por outro lado, considerando a concentração de 5,0 g·m-3, as eficiências foram 31,5, 45,9 e 64,8% para plasma e 26,6, 44,3 e 56,8% empregando a decomposição térmica assistida por micro-ondas, respectivamente. Analogamente, considerando a concentração de 3,0 g·m-3 detolueno, as eficiências foram de 52,2, 69,9 e 84,5 % por meio de plasma e 49,3, 66,8 e 79,9% por meio de micro-ondas. Finalmente, considerando a concentração de 5,0 g·m-3, as eficiências foram 33,8, 60,7 e 80,7 % empregando plasma e 30,1, 54,1 e 72,9% empregando a decomposição térmica assistida por micro-ondas, respectivamente. Por meio do teste pareado de Wilcoxon, pôde ser afirmado com evidência estatística suficiente a 95% de certeza de que decomposição por plasma foi mais eficiente do que a decomposição térmica assistida por micro-ondas e SiC.
- Imprenta:
- Data da defesa: 08.02.2019
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ABNT
MOREIRA, Lucia Hiromi Higa. Fabricação de um sistema para decomposição de naftaleno e tolueno como compostos modeladores de alcatrão por meio da aplicação individual e combinada de plasma e micro-ondas. 2019. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2019. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-12042019-152236/. Acesso em: 28 jan. 2026. -
APA
Moreira, L. H. H. (2019). Fabricação de um sistema para decomposição de naftaleno e tolueno como compostos modeladores de alcatrão por meio da aplicação individual e combinada de plasma e micro-ondas (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-12042019-152236/ -
NLM
Moreira LHH. Fabricação de um sistema para decomposição de naftaleno e tolueno como compostos modeladores de alcatrão por meio da aplicação individual e combinada de plasma e micro-ondas [Internet]. 2019 ;[citado 2026 jan. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-12042019-152236/ -
Vancouver
Moreira LHH. Fabricação de um sistema para decomposição de naftaleno e tolueno como compostos modeladores de alcatrão por meio da aplicação individual e combinada de plasma e micro-ondas [Internet]. 2019 ;[citado 2026 jan. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-12042019-152236/
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