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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Dissertação

Título: MODELAGEM MULTIFÍSICA E SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO PROCESSO DE SEPARAÇÃO POR CROMATOGRAFIA GASOSA

Orientador
  • ANDRE WUST ZIBETTI
Aluno
  • JOAO PEDRO FERREIRA

Conteúdo

A cromatografia em fase gasosa é uma técnica analítica de separação aplicada com frequência nas áreas alimentícia, ambiental, química, forense e petrolífera. entretanto, a determinação das condições de separação ainda é uma atividade que demanda tempo e recursos. pensando nisso, a modelagem matemática é uma ferramenta que pode contribuir nesse contexto, auxiliando na predição de parâmetros cromatográficos e na determinação das condições de análise. as estratégias conhecidas na literatura de modelagem em cromatografia gasosa abordam normalmente o índice de retenção e modelos semi-empíricos e estatísticos. apesar disso, pôde-se observar que a modelagem multifísica do processo de separação por cromatografia gasosa apresenta-se como uma nova estratégia, pois possibilita que sejam testadas variadas condições de funcionamento do cromatógrafo. diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi construir um modelo matemático com todos os fenômenos físicos envolvidos no processo de separação por cromatografia gasosa e simulá-lo usando o software comsol multiphysics®, visando demonstrar a sua potencial aplicação na determinação de condições de separação de compostos. o modelo foi validado quanto a descrição do escoamento da fase móvel, eluição dos compostos e predição dos parâmetros cromatográficos (tm, tri, wbi, h e rs). o modelo multifísico em 2d foi capaz de predizer o tempo de espera ao considerar a dilatação da espessura da fase estacionária, descrever o escoamento da fase móvel e prever os parâmetros cromatográficos, com erros máximos de 0,20 min para o tr e de 0,33 para wb do p-xileno e 0,22 para h do etoxietano, esses erros ficaram na mesma ordem de grandeza de outros trabalhos consultados na literatura. a partir do modelo matemático ainda pode-se obter o perfil de concentração dos compostos nos dois modos de operação do cg com pressão (100kpa) e fluxo (1ml/min) constantes. além disso, foi possível implementar programas de temperatura e pressão para prever os parâmetros avaliados. os resultados obtidos pelo modelo matemático e suas funcionalidades o credenciam como promissor para aplicação na determinação de condições de separação de compostos, principalmente aqueles de difícil resolução.

Índice de Shannon: 3.89231

Índice de Gini: 0.92742

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,24% 6,81% 4,26% 3,92% 4,36% 4,81% 10,27% 5,63% 12,75% 3,57% 6,08% 8,12% 6,96% 6,77% 4,48% 7,98%
ODS Predominates
ODS 9
ODS 1

3,24%

ODS 2

6,81%

ODS 3

4,26%

ODS 4

3,92%

ODS 5

4,36%

ODS 6

4,81%

ODS 7

10,27%

ODS 8

5,63%

ODS 9

12,75%

ODS 10

3,57%

ODS 11

6,08%

ODS 12

8,12%

ODS 13

6,96%

ODS 14

6,77%

ODS 15

4,48%

ODS 16

7,98%