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Title: Desenvolvimento e avaliação de diafragmas poliméricos para aplicação no processo de produção eletrolítica de cloro-soda.
Other Titles: Development and evaluation of polymeric diaphragms for application in the process of electrolytic production of chloro-soda.
???metadata.dc.creator???: MOURA JUNIOR, Celso Fidelis de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: VILAR, Eudésio Oliveira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: ALVES, José Jailson Nicácio.
???metadata.dc.contributor.referee2???: CUNHA, Carlos Thiago Cândido.
Keywords: Cloro-Soda;Eletrólise;Diafragma Polimérico;Chlor-Alkali;Electrolysis of Brine;Polymeric Diaphragm
Issue Date: 11-Sep-2018
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: MOURA JUNIOR, Celso Fidelis de. Desenvolvimento e avaliação de diafragmas poliméricos para aplicação no processo de produção eletrolítica de cloro-soda. 2018. 86 f. (Dissertação de Mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2018.
???metadata.dc.description.resumo???: A soda cáustica (NaOH) e o cloro (Cl2) são uns dos principais pontos de partida, como matéria-prima básica, para indústria química mundial. A tecnologia mais utilizada para produção desses insumos é a eletrólise da salmoura em células diafragma. Os diafragmas são separadores que permitem a passagem de íons, mas reduz a difusão dos produtos, além de separar os gases formados nos compartimentos anódico e catódico e são confeccionados a partir de fibra de amianto, fibras poliméricas ou uma mistura dos dois. Este trabalho teve como objetivo desenvolver, a partir de um planejamento experimental de mistura, diafragmas poliméricos a partir de quatro tipos de microfibras. Neste trabalho, os diafragmas foram inicialmente sintetizados e dopados com inserção de argila atapulgita e caracterizados quanto a espessura, permeabilidade e resistividade (Nmac) e a partir do planejamento foi possível desenvolver modelos matemáticos que descrevem o comportamento das fibras sobre as propriedades do diafragma. Foram desenvolvidos 9 diafragmas, chamados de Polymeric Diaphragm (PD), em composições diferentes de microfibras. Os diafragmas que apresentarem as melhores propriedades foram testados num reator eletroquímico composto por duas células em série desenvolvido no Laboratório de Engenharia Eletroquímica – LEEq e foi avaliado sua capacidade de concentração de soda, teores de cloreto e clorato no licor de célula e eficiência de corrente e de energia. Os resultados obtidos mostram que proporções intermediárias (62,5%) de MF2 conferem as melhores propriedades aos diafragmas e a partir dos resultados de caracterização foram selecionados os diafragmas PD1, PD7 e PD8 para passar pelo processo de eletrólise. Dentre os diafragmas em estudo, o PD1 apresentou os melhores resultados quanto a concentração de soda (29,44 g/L) e o menor teor de clorato de sódio no licor de célula (0,035 g/L) apresentando-se favorável à sua aplicação no processo de produção de cloro-soda.
Abstract: Caustic soda (NaOH) and chlorine (Cl2) are one of the main starting points, as a basic raw material for the chemical industry worldwide. The most widely used technology for the production of these inputs is the electrolysis of brine in diaphragm cells. The diaphragms are separators that allow the passage of ions, but reduce the diffusion of the products, besides separating the gases formed in the anodic and cathodic compartments and are made from asbestos fiber, polymer fibers or a mixture of the two. This work aimed to develop, from an experimental planning of mixing, polymeric diaphragms from four types of microfibers. In this work, the diaphragms were initially synthesized and doped with insertion of arglia attapulgite and characterized as thickness, permeability and resistivity (Nmac) and from the planning it was possible to develop mathematical models that describe the behavior of the fibers on the properties of the diaphragm. 9 diaphragms, called Polymeric Diaphragm (PD), were developed in different microfiber compositions. The diaphragms that presented the best properties were tested in an electrochemical reactor composed of two cells in series developed at the Laboratory of Electrochemical Engineering - LEEq and its capacity of soda concentration, chloride and chlorate contents in the cell liquor and current and efficiency were evaluated. power. The obtained results show that intermediate proportions (62.5%) of MF2 confer the best properties to the diaphragms and from the characterization results the PD1, PD7 and PD8 diaphragms were selected to undergo the electrolysis process. Among the diaphragms under study, PD1 presented the best results regarding the soda concentration (29.44 g/L) and the lowest sodium chlorate content in the cell liquor (0.035 g/L), being favorable to its application in the chlor-soda production process.
Keywords: Cloro-Soda
Eletrólise
Diafragma Polimérico
Chlor-Alkali
Electrolysis of Brine
Polymeric Diaphragm
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2377
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