Engenharia Química
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Browsing Engenharia Química by browse.metadata.advisor "Catto, André Luís"
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- ItemOpen AccessAvaliação da redução de valores calóricos e teores alcoólicos na produção de cerveja artesanal light(2019-06) Ruschel, Leonardo Schardong; Catto, André Luís; http://lattes.cnpq.br/5881191001091059A cerveja é uma bebida obtida pela fermentação alcoólica cujo processo de elaboração é cada vez mais qualificado e melhor controlado. A produção artesanal utiliza técnicas que não necessitam de equipamentos com alta tecnologia, permitindo obter assim um produto final com mais sabor. Diante disso, o objetivo do presente trabalho foi de produzir uma cerveja artesanal light, buscando a redução do seu valor energético, do teor alcoólico e que tivesse boa aceitabilidade. O processo de produção da cerveja seguiu as seguintes etapas: moagem do malte, mosturação, filtração do mosto, fervura, tratamento do mosto, fermentação, maturação, clarificação, estabilização, carbonatação e envase. Para a obtenção das cervejas light foram realizadas cinco produções com diferentes quantidades de malte e lúpulo, sem alterar as quantidades de água e leveduras. O tipo de cerveja escolhido foi a Dry Stout, por ser de alta fermentação, encorpada e produzida a partir de malte torrado. Os ensaios de caracterização das cervejas foram realizados em triplicata, sendo avaliado o teor alcoólico, a umidade, cinzas, proteína, lipídios, carboidratos e posteriormente o valor energético, além de uma análise sensorial de cada cerveja produzida e avaliação de sua viabilidade econômica. Os resultados das análises físico-químicas comprovaram que dentre as 5 bateladas de diferentes concentrações de lúpulo e cevada produzidas, apenas a cerveja 5 (de menor densidade) se enquadrou na categoria de cerveja light. Houve também um indicativo de que com a redução dos valores calóricos, sucedeu-se uma redução dos teores alcoólicos. Com base nas análises sensoriais, verificou-se que de modo geral houve um pequeno decréscimo nas notas e na aceitação da cerveja 1 (maior densidade) em relação as demais cervejas, até a cerveja 5. O estudo também revelou que a produção de cerveja artesanal light é viável economicamente, pois os preços estipulados para o produto ficaram abaixo dos preços de venda de dois fornecedores consultados. Com isso, conclui-se que por meio da metodologia proposta é possível se obter uma cerveja artesanal light de boa aceitabilidade pelo público e custos abaixo do padrão, podendo trazer benefícios à saúde, sociais, econômicos e culturais.
- ItemOpen AccessAvaliação do estágio ácido na etapa de pré-branqueamento em uma indústria produtora de celulose de eucalipto(2019-11) Zambiasi, Guilherme Valduga; Catto, André Luís; http://lattes.cnpq.br/5881191001091059O controle dos processos em uma planta industrial é fundamental para que se opere de maneira eficaz, consumindo o mínimo de matérias-primas e energia, para obter um produto de qualidade ao final da produção. A formação de produtos intermediários pode ser um problema em uma planta industrial, causando contratempos ao processo produtivo. A formação de ácidos hexenurônicos (HexAs) durante o cozimento da madeira, no processo de obtenção de celulose a partir da madeira de eucalipto, é um destes inconvenientes observados. Os ácidos hexenurônicos reagem com os agentes de branqueamento, causando seu maior consumo e aumentando significativamente os custos produtivos. Além disto, quando não removidos estes ácidos são identificados como uma das maiores causas da reversão de alvura na polpa celulósica branqueada. A remoção dos HexAs ocorre, principalmente, através de um processo de hidrólise ácida conhecido como estágio ácido, na qual os HexAs são transformados em ácidos menos reativos. Neste contexto o objetivo deste trabalho foi avaliar a etapa de estágio ácido em uma indústria produtora de celulose branqueada de eucalipto. Através dos resultados observados verificou-se que o processo existente, em condições normais de operação, é responsável pela diminuição de mais de 50% do Número Kappa, indicando uma efetiva remoção dos HexAs. Em laboratório observaram-se as condições ótimas de operação, avaliando-se que tanto o pH quanto a temperatura e o tempo de retenção influem diretamente na eficiência do estágio ácido. Também pode-se observar que as os parâmetros ótimos de operação encontrados em laboratório se assemelham muito aos parâmetros encontrados no processo real, indicando que este já está otimizado. Outro tema abordado neste trabalho foi a influência econômica do estágio ácido, no qual percebeu-se que, se operando de otimizada, observam-se grandes benefícios financeiros, principalmente sob o espectro da redução de reagentes no processo.
- ItemOpen AccessAvaliação e dimensionamento de um sistema de transporte pneumático em uma indústria de leite em pó(2019-01-16) Scheibel, Matheus; Catto, André Luís; http://lattes.cnpq.br/5881191001091059O transporte de sólidos é uma operação unitária de grande importância nas indús-trias, a qual visa a movimentação de sólidos granulares ao longo das áreas de pro-dução. O estudo desta etapa produtiva pode causar grande impacto econômico além de proporcionar melhorias na qualidade do produto final. Atualmente, uma empresa produtora de leite em pó localizada no Vale do Taquari possui um sistema de transporte do produto final a partir de roscas helicoidais, onde ocorrem problemas principalmente na homogeneidade de distribuição às linhas de envase e também de contaminações ocasionadas pela fricção dos helicoides na proteção do transpor-tador. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é propor e desenvolver um novo siste-ma de transporte destinado à distribuição do leite em pó às linhas de envase da em-presa, onde o projeto consiste no planejamento e desenvolvimento teórico de um transportador pneumático com exaustores centrífugos e tubulações, bem como a comparação e análise de custo de energia elétrica entre o processo atual e o novo proposto. A partir da metodologia descrita para o dimensionamento do transportador pneumático, foi possível determinar as variáveis estruturais e de funcionamento, pontos importantes na caracterização da movimentação do leite em pó ao longo dos dutos de transporte e escolha de equipamentos que compõem o sistema. Com isso, os principais resultados obtidos para o novo sistema de transporte proposto são a velocidade de transporte, diâmetro de duto e potência do exaustor, onde se obteve valores de 18,47 m/s 273,73 mm e 2,13 hp respectivamente. Através destes resulta-dos, pode-se prever o funcionamento do sistema de transporte de sólido quanto a sua fluidização, determinar a dimensão do tubo de passagem da mistura de ar e só-lidos, e a potência do exaustor para que se tenha a vazão de ar adequada para o arreste do material particulado ao longo do transportador pneumático.
- ItemOpen AccessProjeto de um sistema de transporte pneumático para Whey Protein em uma empresa de suplementos alimentares(2020-12) Welter, Douglas Henrique; Catto, André Luís; http://lattes.cnpq.br/5881191001091059Atualmente a suplementação alimentar não se encontra direcionada apenas para atletas profissionais, mas também para pessoas que praticam qualquer tipo de exercício físico. Por essa razão, empresas de suplementos ampliam cada vez mais mercado, movimentando nos últimos anos bilhões de reais no Brasil. Porém para atingir padrões de qualidade exigidos pelos consumidores, é necessário aprimorar os processos de fabricação destes produtos. Neste estudo foi avaliado o processo produtivo de uma empresa de suplementos alimentares, localizada no Vale do Taquari, a qual atualmente não possui nenhum transporte automatizado e pretende investir em um sistema de transporte pneumático para o empacotamento do suplemento Whey Protein. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi realizar o projeto deste sistema de transporte pneumático, desenvolvendo além disso um Pipping and Instrumentation Diagram (P&ID) do sistema e uma avaliação dos custos totais para uma futura implementação. Dentre os resultados do dimensionamento do sistema, verificou-se que a velocidade de transporte calculada foi de 14,93 m/s, sendo este valor característico de um transporte em fase diluída. Foram definidos também o diâmetro e comprimento de tubulações, além dos demais equipamento do sistema. A potência necessária para o compressor de ar ficou em torno de 0,08 HP. Com o P&ID foi possível definir os principais instrumentos e válvulas do sistema, descrevendo assim a lógica de funcionamento e controle operacional. Por fim, comparando-se a capacidade produtiva atual com a estimada após implementação do projeto, verificou-se que com a implantação haveria um aumento de 260% na capacidade produtiva da empresa, o que eliminaria operações manuais realizadas no envase atual, reduzindo assim gastos de fabricação e se tornando mais competitivo no mercado.
- ItemOpen AccessSubstituição do gás HCFC – 141b por água na expansão de espuma rígida de poliuretano em uma indústria de refrigeração(2019-01-16) Lenz, Caroline; Catto, André Luís; http://lattes.cnpq.br/5881191001091059Os poliuretanos (PU) são materiais extremamente versáteis e se adaptam a diferentes processos e mercados, permitindo que se obtenham espumas para as mais variadas exigências. A produção de um PU é realizada através da mistura de um poliol com um isocianato e outros agentes de cura, catalisadores, surfactantes e agentes de expansão. A escolha do poliol define o tipo da espuma desejada e se a estrutura será de uma espuma rígida ou flexível. As espumas rígidas de PU são muito utilizadas como isolante térmico na área de refrigeração, porém, estas espumas possuem como agente expansor o gás HCFC 141b, que por definição dos Protocolos de Montreal e Kyoto, precisa ser substituído devido aos danos que causa ao meio ambiente, possuindo uma contribuição muito significativa ao aquecimento global. Diante disso, este trabalho tem como objetivo avaliar a substituição do HCFC 141 b por água na expansão de poliuretano em uma indústria de equipamentos para refrigeração, avaliando-se as principais propriedades exigidas para os produtos, como densidade, fator k, compressão e adesão nas chapas metálicas, a fim de implantar esta alteração no processo produtivo. Os resultados de densidade se demonstraram satisfatórios e ficaram de acordo com o esperado, porém em pontos com menor aquecimento, obtiveram-se valores mais elevados. Em relação a condutividade térmica, teve-se uma perda de isolamento de calor para o agente expansor HCFC 141b, mas este fato já era conhecido. Os valores obtidos ficaram nas faixas aceitáveis da tecnologia base água. Em termos de compressão, os testes demonstraram que, nas amostras onde a densidade foi superior, a resistência a compressão aumentou. Os ensaios de adesão comprovaram que a temperatura é um fator muito importante para uma boa adesão do PU ao substrato. Com isso, observou-se que a tecnologia base água pode ser implantada, porém para melhorar as características baixa condutividade térmica, densidade, compressão e adesão é preciso um trabalho de aquecimento uniforme dos moldes utilizados, através da instalação de mais resistências elétricas, para tornar o aquecimento mais uniforme, onde todos os pontos da peça possam ser atingidos.