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Poli(Estireno-Divinilbenzeno) funcionalizado na regeneração de óleo mineral isolante envelhecido : remoção de produtos de oxidação
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/4276
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Oliveira, Maria Aparecida Ferreira César, 1963- | - |
| Autor(es): dc.contributor | Trindade, Eduardo Marques, 1962- | - |
| Autor(es): dc.contributor | Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química | - |
| Autor(es): dc.creator | Wykrota, Rony | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-09-01T13:45:49Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-09-01T13:45:49Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-11-26 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-11-26 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2004 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://hdl.handle.net/1884/4276 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/4276 | - |
| Descrição: dc.description | Orientadora: Maria Aparecida Ferreira César-Oliveira | - |
| Descrição: dc.description | Coorientador: Eduardo Marques Trindade | - |
| Descrição: dc.description | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 2004 | - |
| Descrição: dc.description | Inclui bibliografia | - |
| Descrição: dc.description | Área de concentração: Química Orgânica | - |
| Descrição: dc.description | Resumo: É esperada alta confiabilidade de operação dos transformadores de energia pelos consumidores, pois esses sistemas são partes vitais de um grande número de hospitais, linhas transmissoras, indústrias, etc. Falhas podem causar danos como incêndios, poluição ou explosão na área da subestação ou adjacências. A aplicação de sistemas fechados visando a preservação dos isolantes do transformador contribui para a operação econômica e extensão da vida útil correspondente. No sistema de isolamento de transformadores, o óleo mineral isolante (OMI), derivado do petróleo, associado ao isolamento sólido (papel isolante, "Kraft") é o conjunto utilizado em 95% dos equipamentos. Este conjunto, durante a operação do equipamento, sofre contínua deterioração, devido a reações de oxidação, ocasionando um envelhecimento que pode ser acelerado pela presença de metais, oxigênio, água, produtos de oxidação e calor excessivo. O envelhecimento pode gerar uma série de compostos orgânicos, entre os quais álcoois, cetonas e aldeídos que, na presença de oxigênio, estes últimos geram ácidos carboxílicos. Esses produtos de oxidação promovem a aceleração da degradação da celulose e também alterações nas características físico-químicas do OMI. Como conseqüência, a capacidade isolante e de transferência de calor do óleo são prejudicadas. O acompanhamento e manutenção da qualidadedo óleo são etapas essenciais para assegurar uma operação confiável dos transformadores, o que está diretamente ligado ao sistema de preservação deste. Atualmente, o OMI envelhecido é regenerado em estação de tratamento que remove apenas a água e compostos ácidos, enquantoos aldeídos permanecem. O presente trabalho teve por objetivo sintetizar um material polimérico insolúvel capaz de remover os compostos carbonilados do óleo, sem afetar suas propriedadesfísico-químicas, visando aumentar a vida útil do óleo regenerado. O polímero funcionalizado foi obtido por modificação química de uma matriz polimérica macrorreticulada, à base de estireno e divinilbenzeno, para a introdução de grupamentos hidrazina, uma vez que estes grupamentos reagem rápida e facilmente com compostos carbonilados, promovendo a sua remoção do óleo. Para tanto, a síntese foi conduzida em duas etapas, sendo a matriz primeiramente convertida no intermediário poli(estireno-divinilbenzeno) clorossulfonado e, na etapa posterior, em poli(estireno-divinilbenzeno) sulfonil-hidrazida. Foram obtidas resinas macrorreticuladas com elevado teor de grupamentos hidrazida (5,0–6,3 mmol/g, valores superiores aos de resinas gelulares comerciais), reduzido teor de finos e baixo custo. Ensaios efetuando a passagem de OMI, em fluxo contínuo, através de um leito contendo o reagente sólido, comprovaram a eficiência das resinas sintetizadas, no processo de remoção dos compostos carbonilados, alcançando uma eficiência de 79 a 92%. Visando a redução do custo de produção e operação, também foi desenvolvida, neste Trabalho, uma metodologia para a reciclagem da resina funcionalizada, que resultou na regeneração quase total dos grupamentos sulfonil-hidrazida poliméricos, apresentando teores de grupos funcionais comparáveis aos apresentados pelas resinas virgens. | - |
| Descrição: dc.description | Abstract: High reliability during operation of energy transformers is expected by the consumers, because those systems are vital parts of a great number of hospitals, transmission lines, industries, etc. Faults can cause damages as fires, pollution or explosion in the substation area or in close area. The application of closed systems aiming at the preservation of transformer insulating, contributing to an economic operation and extension of the corresponding lifetime. In the transformers isolation system, the insulating mineral oil (IMO, petroleum derived), in association to the solid isolation (insulating paper, "Kraft"), is used in 95% of the equipments. Both are continually being deteriorated during the equipment operation, due to oxidation reactions. The aging process can be accelerated by the presence of metals, oxygen, water, oxidation products and excessive heat. The aging can generate a series of organic compounds, such as alcohols, ketones and aldehydes that can form carboxilic acids in the presence of oxygen. Those oxidation products promote an acceleration of the cellulose degradation process and alterations in the IMO physical and chemical characteristics. As consequence, the insulating and heat transfer capacity of the oil are harmed. The oil quality accompaniment and maintenance are essential stages to assure a reliable operationof the transformers. This is directly linked to the preservation system of the oil. Nowadays, the aged IMO is regenerated in the treatment station that only removes water and acid substances, while the aldehydes remain. This work aimed at synthesizing a polymeric insoluble material able to remove the carbonylic compounds of the oil without affecting its physical and chemical properties aiming at to increase the regenerated OMI lifetime. The functionalyzed polymer was obtained bychemical modification of the poly(styrene-divinylbenzene) macroreticulated polymer aiming at the hydrazide groups introduction, that react fast and easily with carbonylic compounds, promoting its removal from the oil. With that purpose, the synthesis was lead in two stages, being the matrix first converted into the poly(styrene-divinylbenzene) sulfonyl chloride intermediary and in posterior stage, in poly(styrene-divinylbenzene) sulfonylhydrazide. Macrorreticulated resins were obtained with high amount of hydrazide groups (5,0 - 6,3 mmol/g). These results showed higher values than the commercial gelular resins, with reduced amount of fine material and low cost. Laboratory assays were performed at making the oil passage in a continuous flow through a layer solid material. They have confirmed the efficiency of the synthesized resins during the carbonylated removal process (79 - 92%). To reduce the production and operation cost a methodology was still developed for the functionalyzed resin recycling, that it resulted in the almost total regeneration of the polymeric sulfonylhydrazide groups, that it presented a comparable amounts of functional groups to the ones for synthesized resins. | - |
| Formato: dc.format | vii, 97f. : il. color., grafs., tabs. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Relação: dc.relation | Disponível em formato digital | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Quimica organica - Síntese | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Oleos minerais - Oxidação | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Química | - |
| Título: dc.title | Poli(Estireno-Divinilbenzeno) funcionalizado na regeneração de óleo mineral isolante envelhecido : remoção de produtos de oxidação | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo | |
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