Sample records for isothermal processes
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Análise termogravimétrica da pirólise da acácia-negra (Acacia mearnsii de Wild.) cultivada no Rio Grande do Sul, Brasil/ Thermogravimetric analysis of the pyrolysis of Acacia mearnsii de Wild. harvested in Rio Grande do Sul, Brazil

Riegel, Izabel; Moura, Angela B. D.; Morisso, Fernando Dal Pont; Mello, Fabiano de Souza
2008-06-01

Resumo em português Este trabalho reporta um estudo experimental que objetivou a investigação dos efeitos da temperatura, da taxa de aquecimento e do tempo na eficiência e nos parâmetros cinéticos da decomposição da madeira de acácia-negra (Acacia mearnsii De Wild.) plantada no Rio Grande do Sul. O processo da pirólise da acácia-negra foi investigado por análise termogravimétrica (TGA), e os parâmetros cinéticos foram obtidos a partir de ensaios dinâmicos e isotérmicos. Os en (mais) saios dinâmicos foram conduzidos desde a temperatura ambiente até 900 C, sob taxas de aquecimento que variaram de 2 a 50 ºC.min-1. Os ensaios isotérmicos foram realizados entre 250 e 750 ºC, ao aquecer a amostra até a temperatura desejada e mantendo-se nessa temperatura por 2 h. Os dados cinéticos obtidos dinamicamente foram tratados segundo os métodos de Ozawa e Kissinger. Já os parâmetros cinéticos conseguidos isotermicamente foram calculados ao considerar que a reação de pirólise segue uma cinética de primeira ordem em todo o intervalo de tempo e temperatura empregados. Os resultados denotaram a aplicabilidade dos métodos adotados, visto que os valores da energia de ativação do processo de pirólise, além de se aproximarem entre si, isto é, 170-180 kJ.mol-1, segundo modelos dinâmicos, e 140 kJ.mol-1, segundo o método isotérmico, aproximaram-se também dos valores reportados na literatura sobre a pirólise de compostos celulósicos (150-200 kJ.mol-1). Os resultados contribuem para a melhor compreensão dos processos de pirólise da biomassa, em especial da acácia-negra, o que pode levar ao melhoramento das atuais práticas de conversão da biomassa em carvão vegetal. Resumo em inglês The present work aimed at investigating the effects of temperature, heating rate and time on the efficiency and kinetics parameters of the pyrolysis process of Acacia mearnsii De Wild. wood. The pyrolysis behavior was experimentally investigated through thermogravimetry (TGA). The kinetics parameters were obtained from dynamic and isothermal runs. Dynamic runs were performed from room temperature to 900 ºC under heating rates ranging from 2 to 50 ºC.min-1. Isothermal ex (mais) periments were carried out from 250 to 750 ºC, by heating the sample to the desired temperature and keeping at that temperature for 2 hours. The dynamically obtained data were evaluated according to the Ozawa and Kissinger methods. On the other hand, the isothermally obtained ones were treated considering that the pyrolysis reaction follows a first order reaction over the entire range of time and temperature. The results evidenced the applicability of the methods since the activation energy for the pyrolysis process calculated from both methods resulted very similar, i.e., 170- 180 kJ.mol-1 from dynamic models and 140 kJ.mol-1 from the isothermal method, as well as resulted very close to previously reported values for the activation energy of cellulose pyrolysis (150-200 kJ.mol-1). The results contribute to better understand biomass pyrolysis processes, in particular the A. mearnsii pyrolysis, leading to an improvement of the presently applied methods for charcoal biomass conversion.

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Envelhecimento físico de sistemas DGEBA/DDM investigado por análise térmica (DSC/DMA)/ Physical aging behavior of a DGEBA/DDM system studied by thermal analysis (DSC/DMTA)

Riegel, Izabel C.; Freitas, Liane L.; Samios, Dimitrios
1999-09-01

Resumo em português Neste trabalho, estudou-se o efeito do envelhecimento físico nas propriedades térmicas e mecânicas em sistemas diglicidil éter do bisfenol-A (DGEBA)/diaminodifenilmetano (DDM), em função do grau de conversão, induzido pela cura e do tempo de envelhecimento. A cura isotérmica foi realizada em uma etapa a 115°C por diversos tempos e o envelhecimento foi conduzido a 100°C por períodos de 240 a 4320 min. Considerando que o envelhecimento físico acarreta variaçõe (mais) s estruturais as quais afetam tanto o desempenho mecânico quanto as propriedades termodinâmicas do material, as técnicas de DSC e DMA são complementares. Através de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), observou-se que o envelhecimento físico está associado ao pico endotérmico que ocorre na região da transição vítrea e que a entalpia de relaxação, calculada a partir da área deste pico, aumenta gradualmente com o tempo de envelhecimento. Os resultados obtidos por Análise Dinâmico-Mecânica (DMA) mostraram um aumento do módulo elástico E' com o tempo de envelhecimento. As velocidades de envelhecimento foram obtidas a partir da temperatura do pico endotérmico, a partir do módulo elástico E' e a partir da temperatura de transição vítrea e resultaram tanto menores quanto maior o grau de conversão da matriz. Os resultados salientam a importância da seleção adequada das condições de cura para que se possam obter as melhores propriedades destes materiais. A importância dos fenômenos observados é considerada, tendo-se em vista a grande utilização e aplicabilidade das resinas epóxi. Resumo em inglês Physical aging effect on thermal and mechanical properties of a series of diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA)/diaminodiphenylmethane (DDM) systems has been investigated as a function of conversion, induced by cure, and aging time. The isothermal curing was carried out in one step at 115°C for various times. Samples were aged at 100°C for periods of time from 240 to 4320 min. Since physical aging causes structural changes which affect the mechanical performance as we (mais) ll as the thermodynamic properties of the material, DSC and DMTA techniques are complementary in monitoring physical aging processes. Through Differencial Scanning Calorimetry (DSC) it was found that the extent of physical aging can be associated with the area of the endothermic peak which appears within the glass transition region. The enthalpy relaxation (area of the peak) increases gradually with aging time. The Dynamic Mechanical Thermal Analysis (DMTA) results showed that the elastic modulus (E') increases with aging time. Aging rates were obtained through the endothermic peak temperature, through the storage modulus E'and through the glass transition temperature and displayed a decrease with increasing conversion degree. The DMTA technique is very sensitive to structural changes in the investigated epoxy systems due to curing and physical aging . The DMTA results obtained from mixtures cured according to different thermal histories underline the importance of adequate selection of curing conditions in order to obtain the optimum properties from these materials. The importance of the observed phenomena is considered in view of the widespread use of epoxy resins.

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Adsorção de Cr(VI) em esferas reticuladas de quitosana: novas correlações cinéticas e termodinâmicas utilizando microcalorimetria isotérmica contínua/ Adsorption of Cr(VI) onto crosslinked chitosan microbeads: new kinetic and thermodynamic correlations using continuous isothermal microcalorimetry

Silva, Rivaldo Cardoso; Andrade Jr, Marcos Antonio S.; Cestari, Antonio Reinaldo
2010-01-01

Resumo em inglês The synthesis and characterization of crosslinked chitosan microbeads and their application in the removal of Cr(VI) are described. New kinetic and thermodynamic parameters of Cr(VI) adsorptions processes were found using continuous isothermal calorimetry. All adsorption processes are exothermic in nature. However, a multivariate statistical analysis have pointed out that adsorption enthalpies were affected by important binary interactions of the initial Cr(VI) in solutio (mais) n and temperature. The adsorption energetic data were well fitted to a kinetic exponential model, which have indicated fractionary adsorption kinetic orders.

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