Automatic synthesis of heat exchanger networks using pinch analysis and mathematical programming

Orientador: Roger Josef ZempDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: Desde a crise energética dos anos 70, a otimização do consumo de energia se tornou uma importante tarefa para os engenheiros de processo. Duas diferentes metodologias têm sido aplicadas para minimizar o uso de energia em processos químicos. A primeira é a metodologia Pinch, que envolve a aplicação de análise termodinâmica do processo e baseia-se em metas de energia e custo para obter uma rede de trocadores de calor que opera com o mínimo consumo de energia. A segunda é a programação matemática, que consiste na elaboração de modelos matemáticos complexos resolvidos através de métodos numéricos. Neste trabalho, uma nova metodologia para a síntese de redes de trocadores de calor é apresentada. O procedimento proposto combina a abordagem sistemática da tecnologia Pinch com métodos de programação matemática (linear inteira mista) e procedimentos evolutivos. A nova metodologia é baseada na otimização de uma superestrutura cuja complexidade varia ao longo do procedimento de síntese da rede de trocadores, e que permite ao engenheiro de projeto a consideração das restrições do processo sem necessidade de formulação matemática das mesmas. Uma vantagem da metodologia é a possibilidade de considerar aspectos práticos como operabilidade e controlabilidade. O método proposto é ilustrado com a integração energética de três problemas típicos: um caso-teste com quatro correntes, o caso padrão em estudos de integração energética da planta simplificada de aromáticos e o caso recente do sistema de célula combustível a membrana trocadora de prótons. Foram obtidas redes alternativas para os casos estudados, que são energeticamente eficientes, mais baratas e simplesAbstract: Since the energy crisis of the 70s, the optimization of energy consumption has become an important task for process engineers. Two different methodologies have been applied to minimize energy use in chemical processes. The first methodology is the pinch method, which involves applying process thermodynamic analysis and it is based on energy and cost targets for a network of heat exchangers operating at the minimum power consumption. The second one is the mathematical programming, which is the development of complex mathematical models solved through numerical methods. In this work, a new methodology for the synthesis of heat exchanger networks is presented. The proposed procedure combines the systematic approach of Pinch technology with mathematical programming methods (mixed integer linear) and evolutionary procedures. The new methodology is based on the optimization of a superstructure whose complexity varies throughout the synthesis procedure of the network of exchangers, which allows the design engineer to consider the constraints of the process without having to include them into the mathematical formulation. One advantage of this methodology is the possibility of considering practical aspects such as controllability and operability. The proposed method is illustrated by the energy integration of three typical problems: a test case with four streams, the standard case in studies of energy integration simplified aromatics plant and the recent case of fuel processor system coupled to proton exchange membrane fuel cell. Alternative networks were obtained for the cases studied, which are energy efficient, cost-effective and simplerMestradoSistemas de Processos Quimicos e InformaticaMestre em Engenharia Químic

Utilização da cetamina no tratamento da dor crônica

 Introdução: A dor crônica pode ser definida como dor de caráter persistente quando possui duração superior a três meses. Como alternativa ao uso prolongado de drogas opióides, a cetamina tem sido utilizada como uma opção para o tratamento da dor crônica. Objetivo: Investigar a literatura quanto aos reais benefícios da utilização da cetamina na dor crônica. Métodos: Revisão bibliográfica integrativa. A busca foi realizada nas plataformas LILACS, Scielo, Pubmed e BVS. Resultados: Foram selecionados 15 artigos do ano de 2009 a 2021 para essa revisão. Discussão: A cetamina possui efeitos anti-inflamatórios, antidepressivos, anestésicos dissociativos e também analgésicos. Suas propriedades analgésicas e anestésicas são devidas, além da inibição dos receptores neurais de NDMA. A utilização da cetamina no manejo da dor crônica tem sido evidenciada na fibromialgia, dor do membro fantasma e síndrome de dor complexa regional. Conclusão: A cetamina tem sido utilizada como alternativa terapêutica para diversas condições de dor crônica. Alguns autores ressaltam os efeitos adversos da utilização da cetamina, bem como as suas contraindicações. Além disso, a literatura é escassa em relação a estudos e análises em relação as indicações específicas e ao real benefício da cetamina no tratamento da dor crônica

Dynamics and determinants of SARS-CoV-2 RT-PCR testing on symptomatic individuals attending healthcare centers during 2020 in Bahia, Brazil

RT-PCR testing data provides opportunities to explore regional and individual determinants of test positivity and surveillance infrastructure. Using Generalized Additive Models, we explored 222,515 tests of a random sample of individuals with COVID-19 compatible symptoms in the Brazilian state of Bahia during 2020. We found that age and male gender were the most significant determinants of test positivity. There was evidence of an unequal impact among socio-demographic strata, with higher positivity among those living in areas with low education levels during the first epidemic wave, followed by those living in areas with higher education levels in the second wave. Our estimated probability of testing positive after symptom onset corroborates previous reports that the probability decreases with time, more than halving by about two weeks and converging to zero by three weeks. Test positivity rates generally followed state-level reported cases, and while a single laboratory performed ~90% of tests covering ~99% of the state's area, test turn-around time generally remained below four days. This testing effort is a testimony to the Bahian surveillance capacity during public health emergencies, as previously witnessed during the recent Zika and Yellow Fever outbreaks

Protective Effects of Anti-IL17 on Acute Lung Injury Induced by LPS in Mice

Introduction: T helper 17 (Th17) has been implicated in a variety of inflammatory lung and immune system diseases. However, little is known about the expression and biological role of IL-17 in acute lung injury (ALI). We investigated the mechanisms involved in the effect of anti-IL17 in a model of lipopolysaccharide (LPS)-induced acute lung injury (ALI) in mice.Methods: Mice were pre-treated with anti-IL17, 1h before saline/LPS intratracheal administration alongside non-treated controls and levels of exhaled nitric oxide (eNO), cytokine expression, extracellular matrix remodeling and oxidative stress, as well as immune cell counts in bronchoalveolar lavage fluid (BALF), and respiratory mechanics were assessed in lung tissue.Results: LPS instillation led to an increase in multiple cytokines, proteases, nuclear factor-κB, and Forkhead box P3 (FOXP3), eNO and regulators of the actomyosin cytoskeleton, the number of CD4+ and iNOS-positive cells as well as the number of neutrophils and macrophages in BALF, resistance and elastance of the respiratory system, ARG-1 gene expression, collagen fibers, and actin and 8-iso-PGF2α volume fractions. Pre-treatment with anti-IL17 led to a significant reduction in the level of all assessed factors.Conclusions: Anti-IL17 can protect the lungs from the inflammatory effects of LPS-induced ALI, primarily mediated by the reduced expression of cytokines and oxidative stress. This suggests that further studies using anti-IL17 in a treatment regime would be highly worthwhile

Relação entre terapia de reposição hormonal no climatério e o desenvolvimento de Neoplasias

O climatério é o período de transição entre a fase reprodutiva e não reprodutiva das mulheres, caracterizado por alterações hormonais que afetam o ciclo menstrual. A menopausa, definida como o último ciclo menstrual, marca o fim dessa fase. Durante o climatério, ocorrem diversos sintomas e a terapia de reposição hormonal (TRH) é uma opção de tratamento que consiste na reposição dos hormônios através de diferentes vias de administração. Estudos divergem quanto aos benefícios e riscos da TRH, especialmente em relação ao câncer de mama, mas enfatizam a importância do acompanhamento médico e reavaliação periódica dos benefícios e malefícios do tratamento. O presente artigo trata-se de uma revisão de literatura integrativa e tem como objetivo estabelecer uma relação entre a reposição de terapia hormonal no climatério e o desenvolvimento ou não de neoplasias. Utilizou-se para a pesquisa as bases de dados PubMed, SCIELO e LILACS, considerando artigos publicados nos últimos cinco anos (2018-2023). Os descritores "Climacteric", "Neoplasms" e "Hormone replacement therapy" foram combinados através do operador booleano "AND". Foram selecionados 27 artigos e após aplicação dos critérios de inclusão e exclusão, bem como a análise dos objetivos, 18 artigos foram selecionados. Com base na literatura pesquisada, verifica-se que o risco de câncer no ovário ou endométrio não está relacionado aos níveis metabólicos de estrogênio em mulheres que receberam terapia combinada de estrogênio/progesterona, mas o uso isolado de estrogênio pode aumentar os desfechos negativos, especialmente em mulheres obesas.  Tratando-se o câncer de mama, estudos apontam a relação entre a TRH com o surgimento do mesmo

Mortality from gastrointestinal congenital anomalies at 264 hospitals in 74 low-income, middle-income, and high-income countries: a multicentre, international, prospective cohort study

Summary Background Congenital anomalies are the fifth leading cause of mortality in children younger than 5 years globally. Many gastrointestinal congenital anomalies are fatal without timely access to neonatal surgical care, but few studies have been done on these conditions in low-income and middle-income countries (LMICs). We compared outcomes of the seven most common gastrointestinal congenital anomalies in low-income, middle-income, and high-income countries globally, and identified factors associated with mortality. Methods We did a multicentre, international prospective cohort study of patients younger than 16 years, presenting to hospital for the first time with oesophageal atresia, congenital diaphragmatic hernia, intestinal atresia, gastroschisis, exomphalos, anorectal malformation, and Hirschsprung’s disease. Recruitment was of consecutive patients for a minimum of 1 month between October, 2018, and April, 2019. We collected data on patient demographics, clinical status, interventions, and outcomes using the REDCap platform. Patients were followed up for 30 days after primary intervention, or 30 days after admission if they did not receive an intervention. The primary outcome was all-cause, in-hospital mortality for all conditions combined and each condition individually, stratified by country income status. We did a complete case analysis. Findings We included 3849 patients with 3975 study conditions (560 with oesophageal atresia, 448 with congenital diaphragmatic hernia, 681 with intestinal atresia, 453 with gastroschisis, 325 with exomphalos, 991 with anorectal malformation, and 517 with Hirschsprung’s disease) from 264 hospitals (89 in high-income countries, 166 in middleincome countries, and nine in low-income countries) in 74 countries. Of the 3849 patients, 2231 (58·0%) were male. Median gestational age at birth was 38 weeks (IQR 36–39) and median bodyweight at presentation was 2·8 kg (2·3–3·3). Mortality among all patients was 37 (39·8%) of 93 in low-income countries, 583 (20·4%) of 2860 in middle-income countries, and 50 (5·6%) of 896 in high-income countries (p<0·0001 between all country income groups). Gastroschisis had the greatest difference in mortality between country income strata (nine [90·0%] of ten in lowincome countries, 97 [31·9%] of 304 in middle-income countries, and two [1·4%] of 139 in high-income countries; p≤0·0001 between all country income groups). Factors significantly associated with higher mortality for all patients combined included country income status (low-income vs high-income countries, risk ratio 2·78 [95% CI 1·88–4·11], p<0·0001; middle-income vs high-income countries, 2·11 [1·59–2·79], p<0·0001), sepsis at presentation (1·20 [1·04–1·40], p=0·016), higher American Society of Anesthesiologists (ASA) score at primary intervention (ASA 4–5 vs ASA 1–2, 1·82 [1·40–2·35], p<0·0001; ASA 3 vs ASA 1–2, 1·58, [1·30–1·92], p<0·0001]), surgical safety checklist not used (1·39 [1·02–1·90], p=0·035), and ventilation or parenteral nutrition unavailable when needed (ventilation 1·96, [1·41–2·71], p=0·0001; parenteral nutrition 1·35, [1·05–1·74], p=0·018). Administration of parenteral nutrition (0·61, [0·47–0·79], p=0·0002) and use of a peripherally inserted central catheter (0·65 [0·50–0·86], p=0·0024) or percutaneous central line (0·69 [0·48–1·00], p=0·049) were associated with lower mortality. Interpretation Unacceptable differences in mortality exist for gastrointestinal congenital anomalies between lowincome, middle-income, and high-income countries. Improving access to quality neonatal surgical care in LMICs will be vital to achieve Sustainable Development Goal 3.2 of ending preventable deaths in neonates and children younger than 5 years by 2030

Perfil epidemiológico de hanseníase no sertão Pernambucano, Brasil / Epidemiological profile of hanseníase in sertão Pernambucano, Brazil

A Hanseníase é uma doença infecciosa crônica causada por Mycobacterium leprae, considerada um grave problema saúde pública mundial. O presente trabalho tem como objetivo traçar um perfil epidemiológico da Hanseníase no sertão pernambucano, tomando por base os dados eletrônicos do SINAN e DATASUS (ambos ligados ao Ministério da Saúde). A partir dessas fontes, realizou-se um estudo de série histórica observacional do tipo transversal dos casos notificados de Hanseníase entre os anos de 2006 a 2017. De acordo com os dados, observa-se que esse agravo apresentou um decréscimo no número de novos casos, na medida em que se constatava 43.642 casos no ano de 2006 contra 26.875 novos casos em 2017. Essa realidade, embora evidencie uma notável redução no número de novos casos de hanseníase, evoca a responsabilidade dos órgãos públicos de saúde no que tange à manutenção do controle desse agravo, assim como a criação de novas medidas que busquem a prevenção e a erradicação desse enfermo no território nacional.

Seminário de Dissertação (2024)

Página da disciplina de Seminário de Dissertação (MPPP, UFPE, 2022) Lista de participantes == https://docs.google.com/spreadsheets/d/1mrULe1y04yPxHUBaF50jhaM1OY8QYJ3zva4N4yvm198/edit#gid=