Ion Exchange Fundamentals and New Challenges

Ion exchange is a stoichiometric phenomenon commonly used in water treatment as an end-of-pipe technique. Such process is highly influenced by mass transfer conditions and may be modeled by adsorption equations. Although widely applied in industries its theory has not been completely understood and depends on the exchanger characteristics. Moreover, competitive systems may add complexity and decrease removal efficiency and exchanger selectivity mainly in dynamic systems. In this chapter some general theory was presented and some detailed examples involving alginate biopolymer, bonechar and zeolite in single and competitive systems were discussed in batch and continuous state

Influência da adição fracionada de vinhaça na produção de biogás

The objective of the present work was to quantify and determine the composition of biogas produced by anaerobic biodigestion of stillage in natura and concentraded by Moringa oleifera, using different volumes of industrial slush from a gelatin factory as a source of microorganisms. The experiment was carried out in batch reactors with approximate volume of 125 mL, and controlled temperature (30  ºC) and agitation for a period of 120 hours. Vinasse concentrated and in natura were used, and the treatments had different amounts of vinasse addition every 24 hours. The volume of produced biogas and concentration of gas components (CH4, N2, H2S and CO2) were determined. The objective of the work was to determine the ideal fractionation volume of vinasse for add on the sludge, when inoculating material for biodigestion. The best result was obtained with the most fractionated additions of vinasse, however, should be performed further studies on the use of Moringa oleifera associated with the waste being digested.O presente trabalho teve como objetivo quantificar e determinar a composição do biogás produzido por meio da biodigestão anaeróbia de vinhaça in natura e concentrada por Moringa oleifera, utilizando-se, como fonte de microrganismos, diferentes volumes de um lodo industrial proveniente de indústria de gelatina. O experimento foi conduzido em reatores de bancada com volume de, aproximadamente, 125 mL, com temperatura (30  ºC) e agitação controladas por um período de 120 horas. Foram utilizadas vinhaça na forma in natura e na forma concentrada, onde os tratamentos apresentavam diferentes volumes de adição de vinhaça a cada 24 horas. Foram determinados o volume de biogás produzido e a concentração dos componentes gasosos CH4, N2, H2S e CO2. O trabalho teve como objetivo determinar um volume ideal de fracionamento da vinhaça para adição ao lodo, na inoculação de material para biodigestão.  O melhor resultado foi obtido com as adições mais fracionadas de vinhaça, no entanto, devem-se realizar mais estudos para o uso de Moringa oleifera associado a resíduos a serem digeridos

EDITORIAL

This special issue of Engenharia Térmica presents selected papers from the XV Brazilian Congress of Chemical Engineering (COBEQ) and II Brazilian Congress of Phase Equilibrium that took place in Curitiba, Paraná State between 26 and 29 September 2004.The XVth edition of COBEQ almost completes three decades of the Congress existence. Since 1975 it is the most important event in the area, not only because of its extensive coverage, but also because it is a great opportunity to the Chemical Engineering community to exchange ideas and update the scientific information in different areas.The Congress main theme was the relationship between Chemical Engineering and sustainable development. There were 798 papers presented in the Congress. They were distributed in eight areas, which included: Environment and Clean Technology; Biotechnology and Food; New Materials Products and Technologies; Chemical Reactor and Catalysis; Transport Phenomena and Particulated Systems; Separation Engineering and Thermodynamics.The implementation of the event was under the responsibility of the Brazilian Association of Chemical Engineering (ABEQ) and the organization of the current edition was under the responsibility of the Chemical Engineering Departments of Federal University of Paraná (UFPR) and State University of Maringá (UEM).The organizing committee would like to thank the scientific committee composed by researchers from several institutions for their contributions, and to the funding agencies and the industries for the support provided by them.We hope that this Engenharia Térmica special issue, together with the Conference Proceedings will be a valuable reference document to the scientific and industrial community and that will contribute to the engineering progress

Alginate and Sericin: Environmental and Pharmaceutical Applications

Alginate is a polysaccharide that, for commercial purposes, is extracted exclusively from marine brown algae. In this chapter, we discuss the main sources of alginate and sodium alginate manufacturing, its chemical structure and physicochemical properties, the alginate modifications, and blend formation. We also present applications of alginate and sericin blend in the pharmaceutical and environmental fields as well as case studies

Estudo da cinética de secagem de lodos digeridos provenientes de ETE de indústria de colágeno e gelatina / Study of drying kinetics of digested sludge from a wastewater treatment plant of the collagen and gelatine industry

Os lodos de indústria de gelatina apresentam potencial de utilização como biofertilizante, entretanto possuem elevado teor de umidade (98%). Este trabalho objetivou analisar a influência de três diferentes vazões mássicas do ar de secagem (0,3, 0,4 e 0,5 kg.min-1) para uma temperatura fixa de 110ºC na secagem deste lodo em um secador convectivo. Foram utilizados os modelos de Lewis, Page, Henderson e Pabis e Logarítmico para ajuste aos modelos. Os resultados mostraram que, para a menor vazão, o tempo de secagem foi maior. Já para as duas maiores vazões o tempo de secagem foi o mesmo, mostrando que a velocidade de secagem não apresentou tanta influência. Os modelos apresentaram bons ajustes para as vazões de 0,3 e 0,5 kg.min-1, destacando-se os modelos de Page e Logarítmico, com coeficientes de correlação de aproximadamente 99,85%. Entretanto, para a vazão de 0,4 kg.min-1 os modelos não apresentaram bons ajustes, com coeficientes de correlação de aproximadamente 86,94%.

Photocatalytic water splitting with noble-metal free cocatalysts for a comprehensive study of two nonidentical photoreactors designs

Here, the authors (i) discuss the most prominent co-catalyst for H2 generation struc tured in the form of Me-TiO2/MCM-41 (Me: Ag, Co, Cu, Ni) based on structural, electronic, textural, morphological and optical characterization techniques, such as XRD, wide and small angle, XPS, Fourier-transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, B.E.T., textural analysis, photoacoustic spectroscopy and photo luminescence spectroscopy; and (ii) evaluate the difference in hydrogen production in two distinct geometric reactors based on a theoretical study of light distribution inside the reactors supported by the experimental quantum yield calculation. As a result, copper-doped photocatalyst generated higher hydrogen amount compared to the others. The high photocatalyst performance was due to the greater lamp spec trum absorption, marked by the low bandgap value, and high photoactivity justified by the low rate of electronic recombination. The hydrogen generation in the quartz reactor was seven times higher than the annular one, and when at maximum light power, it is comparable to the most sophisticated reaction systems found in litera ture. The larger light exposure area per unit volume of the quartz reactor compared to the annular one is the reason why it obtained better results due to the lower emit ted photon blockade, with a 1.81% apparent quantum yield

Estudo de uma coluna de destilação com pratos perfurados sem vertedores

Orientador: João Alexandre Ferreira da Rocha PereiraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de CampinasResumo: O presente trabalho descreve o estudo do comportamento de uma coluna de destilação com pratos perfurados sem vertedores. A formação das dispersões líquido e vapor sobre os pratos é analisada em função das vazões das fases, propriedades físicas do sistema envolvido e características geométricas dos pratos perfurados utilizados, tendo-se variado a área livre de escoamento dos pratos de 8,3% a 28,5% em uma coluna de 0,099m de diâmetro e 12 estágios. O sistema destilante utilizado nos experimentos foi o etanol-água. Os resultados experimentais mostram, sob condições destilantes o refluxo total e parcial, a formação das dispersões com regimes de escoamentos das fases dos tipos borbulhamento, "Froth" e em regime formado parcialmente por um "spray", como também a ocorrência de movimentos oscilatórios na dispersão. A altura da dispersão formada sobre os pratos foi estudada e correlacionada com os prâmetros geométricos dos pratos (área livre, diâmetro do orifício), taxas de escoamento (vazão de líquido e vapor) e propriedades físicas do sistema destilante (viscosidade, tensão superfical e massa específica do vapor e líquido), por meio da análise adimensional. Os resultados obtidos permitiram desenvolver correlações para a predição das velocidades superficiais máximas e mínimas de operação estável da coluna a refluxo total em função da área livre de escoamento dos pratos. Foram realizados estudos dos perfis de concentração de etanol na coluna em função de variáveis operacionais.Abstract: Not informed.MestradoMestre em Engenharia Químic