Navegando por Autor "Moura Neto, Mário Hermes de"
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Dissertação Dados experimentais e método computacional para a determinação da composição no processo de regeneração de monoetileno glicol(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-06-17) Moura Neto, Mário Hermes de; Chiavone Filho, Osvaldo; http://lattes.cnpq.br/2621516646153655; http://lattes.cnpq.br/1794434264683782; Araújo, Alessandro Alisson de Lemos; http://lattes.cnpq.br/6204950349091367; Jesus, Anderson Alles de; http://lattes.cnpq.br/8705589070925511; Oliveira, Jackson Araújo de; http://lattes.cnpq.br/5058617634570704Hidratos de gás são sólidos cristalinos formados pela combinação de pequenas moléculas de gás (e.g. CO2 e metano) e água. Esses sólidos podem se formar nos dutos de produção de gás natural, causando grandes prejuízos, como obstrução parcial ou total da produção e rompimento dos dutos. Monoetileno glicol (MEG) é um inibidor termodinâmico de hidrato de gás amplamente aplicado. Para garantir a viabilidade ambiental e financeira, o MEG deve ser regenerado e reutilizado. Uma série de medições de densidade e condutividade elétrica de misturas de água+MEG+NaCl foi reportada, permitindo a supervisão indireta da unidade de regeneração de MEG (MRU). Medidas de densidade (610 pontos experimentais) e condutividade elétrica (250 pontos experimentais) foram realizadas de 278,15 a 363,15 K, faixa completa de concentração de solventes e NaCl até próximo da saturação. A teoria de soluções foi aplicada na modelagem de densidade, através do volume de excesso (V E ). O V E foi correlacionado com a equação de Redlich-Kister. Uma correlação semiempírica com cinco parâmetros ajustáveis foi aplicada para condutividades elétricas de misturas binárias água+NaCl e MEG+NaCl. Para descrever o sistema ternário, uma regra de mistura quadrática com um parâmetro de correção foi responsável por contabilizar a composição do solvente. Foram obtidas correlações termodinâmicas precisas para densidade (ρ) e condutividade elétrica (κ) em função das concentrações de água, MEG e NaCl e temperatura. Essas funções permitiram a determinação dos dados de equilíbrio líquido-vapor (ELV) para misturas água+MEG na presença de NaCl em baixas pressões, que são importantes para descrever os efeitos da composição, temperatura e pressão na MRU. Uma versão modificada do ebuliômetro Othmer foi aplicada para medir os dados ELV para o sistema água+MEG+NaCl a 101,32, 65 e 35 kPa. Os modelos de coeficiente de atividade ENRTL e UNIQUAC foram parametrizados para descrever o comportamento de ELV da mistura. As soluções binárias MEG+NaCl apresentam propriedade coligativa inversa, ou seja, a adição de sal diminui a temperatura de bolha. Os dados ELV indicaram que a separação da água perde eficiência com a adição de sal. As funções ρ e κ apresentaram comportamento aproximadamente ortogonal entre si, permitindo a determinação da composição da mistura. O ambiente Matlab foi aplicado para resolver o sistema não linear de duas equações com restrições. A função fmincon foi considerada robusta para determinação de composição a partir dos dados experimentais de densidade e condutividade elétrica. A metodologia proposta foi extensivamente testada (860 pontos de dados) e foram obtidos desvios menores que 0,0060 e 0,0011 em fração mássica de solventes e NaCl, respectivamente, demonstrando a exatidão exigida.Artigo Density and electrical conductivity for aqueous mixtures of monoethylene glycol and sodium chloride: experimental data and data-driven modeling for composition determination(ACS Publications, 2021-04-09) Chiavone Filho, Osvaldo; Moura Neto, Mário Hermes de; Monteiro, Mateus Fernandes; Ferreira, Fedra A. V.; Silva, Dannielle Janainne; Figueiredo, Camila S.; Ciambelli, João Rafael Perroni; Pereira, Leonardo S.; Nascimento, Jailton Ferreira doMonoethylene glycol (MEG) is a gas hydrate inhibitor widely applied for natural gas flow assurance. A series of density and electrical conductivity measurements of water + MEG + NaCl mixtures are reported, allowing the supervision of the MEG regeneration unit. Density (509 data points) and electrical conductivity (212 data points) measurements were performed in wide ranges of temperature, T = 278.15−363.15 K, and concentration of solvents and NaCl up to almost saturation. The theory of solutions was applied for density description using excess volume, which was correlated with the Redlich−Kister equation. The resulting absolute and relative mean deviations are 0.00127 g·cm−3 and 0.12%, indicating accurate representation. A semi- empirical correlation with 15 adjustable parameters was considered for electrical conductivity of water + MEG + NaCl mixtures. The obtained absolute and relative mean deviations are 1.49 mS·cm−1 and 5.70%. The properties functions presented an approximately orthogonal behavior to each other, allowing the determination of mixture composition from experimental density and electrical conductivity data. The Matlab environment was found to be robust in solving the nonlinear system of two equations with constraints. The proposed methodology was extensively tested, and deviations less than 0.0060 and 0.0011 in solvents and NaCl mass fractions were obtained, respectively, demonstrating the required accuracy for industrial applicationTCC Determinação de dados experimentais de equilíbrio de fases para sistemas aquosos eletrolíticos contendo monoetileno glicol e modelagem a partir da teoria de soluções(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-06) Moura Neto, Mário Hermes de; Chiavone Filho, Osvaldo; Silva, Dannielle Janainne da; Nascimento, Paula Fabiane Pinheiro doDurante todo o processo de regeneração do monoetileno glicol (MEG), este composto está em misturas com a água e/ou sais dissolvidos (majoritariamente cloreto de sódio). Por esse motivo é essencial o monitoramento da composição das correntes ao longo do processo a fim de evitar a precipitação de sair nos dutos e garantir a especificação do produto, o MEG. Objetivando estudar o equilíbrio líquido-vapor (ELV) do sistema ternário água+MEG+NaCl nas condições de regeneração do MEG (de 300 a 1000 mbar e temperaturas de até 413,15 K) foram realizados experimentos utilizando um ebuliômetro Othmer modificado. A fim de determinar a composição dos sistemas no ebuliômetro também foram necessários dados experimentais de densidade e condutividade elétrica, submetidos a modelagem termodinâmica utilizando teoria de soluções. A correlação dos dados de densidade e condutividade permitiu relacionar essas propriedades com a composição do sistema, garantindo a obtenção de dados completos (P,T,x,y) nos experimentos ELV. Os dados de ELV do sistema foram, então, correlacionados utilizando o modelo UNIQUAC, com princípio da máximo vero-semelhança, onde seis parâmetros foram ajustados. Os cálculos de densidade e condutividade elétrica do sistema apresentaram erros médio e máximo de, respectivamente, 0,00037 e 0,00213 g/cm³ em densidade e 0,615 e 3,776 mS/cm em condutividade. Com a modelagem ELV foram obtidos desvios médios absolutos da fração molar de vapor: Δy=0,0072 para o sistema água+MEG e Δy=0,0099 para o ternário água+MEG+NaCl, indicando consistência termodinâmica.Artigo Isobaric vapor−liquid equilibrium measurements and modeling of water + monoethylene glycol + NaCl mixtures(ACS Publications, 2020-09-10) Chiavone Filho, Osvaldo; Moura Neto, Mário Hermes de; Monteiro, Mateus Fernandes; Mota, André Luis Novais; Silva, Dannielle Janainne; Nascimento, Jailton Ferreira do; Pereira, Leonardo S.Vapor−liquid equilibrium (VLE) data for aqueous systems in the presence of electrolytes have many industrial applications. VLE data for water + monoethylene glycol (MEG) mixtures in the presence of sodium chloride at low pressures are important to describe the effects of composition, temperature, and pressure on a MEG (gas hydrate inhibitor) regeneration unit. A modified version of the Othmer ebulliometer was applied to measure reliable VLE data for water + MEG + NaCl at 101.325, 65, and 35 kPa. Binary systems (water + MEG and MEG + NaCl) were also experimentally studied. Vapor pressures for water and MEG were determined and compared with the selected literature data via Antoine correlation. The electrolyte nonrandom two-liquid and universal quasi-chemical activity coefficient models were successfully parameterized to describe the VLE behavior for water + MEG + NaCl systems. Thermodynamic consistence of the data sets was also checked. Interaction parameter estimation followed a systematic strategy: (1) water−MEG, (2) water−NaCl, and finally (3) MEG−NaCl with the experimental data of MEG + NaCl and ternary data. MEG + NaCl solutions presented an inverted colligative property, that is, the addition of salt decreases the boiling point. VLE data indicated that water separation is less efficient due to the addition of salt. The parameterized models allow an evaluation of the MEG regeneration process as a function of temperature, pressure, and compositionArtigo Salt solubility and saturated electrical conductivity data for water + monoethylene glycol + NaCl in a wide temperature range(ACS publications, 2021-03-08) Chiavone Filho, Osvaldo; Monteiro, Mateus Fernandes; Moura Neto, Mário Hermes de; Mota, André Luis Novais; Figueiredo, Camila S.; Ciambelli, João Rafael Perroni; Nascimento, Jailton Ferreira do; Pereira, Leonardo S.Monoethylene glycol (MEG) is used to prevent hydrate formation in subsea pipelines of natural gas production. MEG is recovered at an offshore regeneration unit. Sodium chloride is the predominant salt in the water−MEG streams. Thus, knowledge of NaCl solubilities in the process conditions is relevant for the design and operation of a MEG regeneration unit. Six isotherms of NaCl solubility were measured (76 data points) from T = (293.15 to 403.15) K in the whole solvent concentration range. The analytical method for salt solubility was based on the reproducibility of the concentration of two successive samples. Density measurements were accurately applied for these analyses. The temperature dependence on NaCl solubility is relatively weak. A reverse behavior with increasing temperature was observed for MEG contents higher than 90 wt %. Salt solubilities were successfully correlated with Redlich−Kister expansion (AADwNaCl = 0.0006 and ΔwNaCl = 0.47%). Electrical conductivity of NaCl - saturated solutions were measured (44 data points) at T = (293.15 to 363.15) K and correlated with a semiempirical model. A large difference in electrical conductivity for the two solvents was observed. The correlation adequately represented the data set (AADκ = 5.67 mS·cm−1 and Δκ = 5.94%). NaCl solubilities and electrical conductivities were accurately determined and are useful for the MEG regeneration processArtigo Thermal degradation of monoethylene glycol in aqueous saline solution: evaluation by thermogravimetric and physicochemical analyses(ACS Publications, 2019-06-11) Chiavone Filho, Osvaldo; Monteiro, Mateus Fernandes; Moura Neto, Mário Hermes de; Macedo, G. M.; Silva, G. V.; Silva, Dannielle Janainne; Pereira, L. S.; Nascimento, J. F.In order to represent the thermal effects of the operational conditions of a monoethylene glycol (MEG) regeneration unit, 86 wt % MEG aqueous solutions with salt concentrations up to 5.52 wt % were heated for 56 h in an ebulliometer. Seven analytical techniques were applied to the samples, aiming to evaluate MEG degradation. Results demonstrated that increasing the sodium chloride concentration from 0 to 5.52 wt % reduced the MEG thermal stability time from 44 to 8 h. Thermogravimetric analysis was the most adequate studied technique to quantify MEG thermal degradation. Measurements of MEG degradation were correlated, using an allometric expression for each sodium chloride concentration. The salt-free solutions presented 7.2% MEG degradation after 56 h heating, while for 5.52 wt % NaCl it increased to 21.1%. As expected, sodium chloride concentration and time of exposure to temperatures up to 140 °C are important variables for monitoring MEG thermal degradation, especially in the flash evaporatorTCC Utilização de ferramentas de qualidade na análise de peso do canudo wafer em uma indústria de alimentos no município de Macaíba/RN(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-10-21) Melo, Maria Jose Verissimo de; Sousa, Magna Angelica dos Santos Bezerra; https://orcid.org/0000-0003-4158-8907; https://lattes.cnpq.br/0425277527484841; Nunes, Andrea Oliveira; https://orcid.org/0000-0003-0021-6621; http://lattes.cnpq.br/7620659413250570; Moura Neto, Mário Hermes de; https://orcid.org/0000-0002-7980-1040; http://lattes.cnpq.br/1794434264683782Junto ao crescimento industrial vivenciado atualmente, existe também um aumento na demanda por padrões de operação, verificação e validação que assegurem os padrões de qualidade do produto gerado. Sendo assim, a busca por um ambiente de trabalho com ferramentas que possibilitem a prática de boa qualidade de operação é um dos principais fatores que ajudam a desenvolver um ambiente competitivo de excelência, por parte das empresas que se propõem a agregar valor ao produto com práticas de mercado inovadoras no que se refere a qualidade. Com clientes cada vez mais interessados por produtos dentro do padrão, as organizações têm traçado estratégias de mercado para se manterem no topo das preferências. Com o auxílio de ferramentas da qualidade como Histograma, Cartas de Controle, Diagrama de Ishikawa e 5 Por quês é possível manter variáveis de processo sob controle. O presente estudo tem como objetivo principal analisar o peso de Canudos Wafer em uma Indústrias de Alimentos em Macaiba/RN, sendo possível obter uma análise estatística e investigativa, como a análise das Cartas de controle e do diagrama de Ishikawa, respectivamente. Como resultado da análise dessa variável foi constatado que o processo está fora do estado de controle estatístico, tendo como principal causa à falta de cultura da qualidade e melhoria contínua na organização.