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http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29975| Title: | Produção de membranas cerâmicas de baixo custo para remoção de corantes. |
| Other Titles: | Production of low-cost ceramic membranes for dye removal. Producción de membranas cerámicas de bajo costo para la eliminación de colorantes. |
| ???metadata.dc.creator???: | CARMO, Edilânia Silva do. |
| ???metadata.dc.contributor.advisor1???: | RODRIGUES, Meiry Gláucia Freire. |
| ???metadata.dc.contributor.referee1???: | BRANDÃO, Wagner. |
| ???metadata.dc.contributor.referee2???: | BARBOSA, Antusia dos Santos. |
| ???metadata.dc.contributor.referee3???: | CLERICUZI, Genaro Zenaide. |
| ???metadata.dc.contributor.referee4???: | SILVA, Fabiana Medeiros do Nascimento. |
| Keywords: | Membrana cerâmica;Corantes catiônico e aniônico;Baixa temperatura de sinterização;Análise de custos;Sustentabilidade;Meio ambiente;Ceramic membrane;Cationic and anionic dyes;Low sintering temperature;Cost analysis;Sustainability;Environment;Colorantes catiónicos y aniónicos;Baja temperatura de sinterización;Análisis de costos;Sostenibilidad;Medio ambiente |
| Issue Date: | 27-Oct-2022 |
| Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
| Citation: | CARMO, Edilânia Silva do. Produção de membranas cerâmicas de baixo custo para remoção de corantes. 2022. 132 fl. Tese (Doutorado em Engenharia Química), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29975 |
| ???metadata.dc.description.resumo???: | As membranas cerâmicas apresentam excelentes propriedades como resistência mecânica, estabilidade térmica e resistência a condições químicas severas. O alto valor das membranas cerâmicas comerciais se deve, especialmente, ao uso de matérias-primas de alta pureza na sua obtenção. A utilização de materiais menos custosos que pode ser processado com menor custo energético usando recursos tecnológicos mais acessíveis, permite a obtenção de membranas cerâmicas de baixo custo. Grandes quantidades de efluentes são geradas todos os dias a partir de processos da indústria têxtil. Embora algumas tecnologias tenham sido usadas para tratar águas residuais têxteis, a remoção de corantes têxteis continua sendo um desafio técnico como resultado da elevada toxicidade. Esta tese avaliou membrana cerâmica de baixo custo, utilizando como matérias-primas brasileiras que são de fácil acesso e encontradas abundantemente em nosso país no processo de separação de corantes têxteis. As matérias-primas foram caracterizadas por difração de raios X, Espectrofotometria de Raios X por Energia Dispersiva e análise termogravimétrica. Foram realizados testes de resistência mecânica, porosidade, além de caracterização de DRX e medidas de permeação com água pura nas membranas cerâmicas. A membrana selecionada contém na sua composição 65 % de argila chocobofe, 5 % de caulim, 20 % de concentrado de Magnesita e 10 % de amido e temperatura de sinterização de 650 °C e foi avaliada no processo de separação dos corantes Azul de metileno e azul reativo. O valor da porosidade encontrado foi de 53 %, tamanho médio de poros de 0,48 μm e Fluxo de Água pura no valor de 520 L/m2 .h. A reutilização da membrana cerâmica teve um bom desempenho com os corantes, após 15 ciclos sucessivos. A partir da prospecção tecnológica abordada nesta tese foi possível avaliar a evolução das tecnologias de produção de membranas cerâmicas e suas evoluções ao longo dos anos. A partir do estudo das patentes publicadas de 1998 a 2018, pode-se destacar que é considerada uma área relevante e estratégica. |
| Abstract: | Ceramic membranes have excellent properties such as mechanical strength, thermal stability and resistance to severe chemical conditions. The high value of commercial ceramic membranes is mainly due to the use of high purity raw materials in their production. The use of less expensive materials that can be processed with lower energy costs using more accessible technological resources, allows for obtaining low- cost ceramic membranes. Large amounts of effluents are generated every day from processes in the textile industry. Although some technologies have been used to treat textile wastewater, the removal of textile dyes remains a technical challenge as a result of the high toxicity. This thesis evaluated low-cost ceramic membrane, using Brazilian raw materials that are easily accessible and abundantly found in our country in the process of separating textile dyes. The raw materials were characterized by X-ray diffraction, Energy Dispersive X-ray Spectrophotometry and thermogravimetric analysis. Mechanical strength and porosity tests were performed, as well as XRD characterization and pure water permeation measurements of the ceramic membranes. The selected membrane contains in its composition 65% of chocobofe clay, 5% of kaolin, 20% of Magnesita concentrate and 10% of starch and a sintering temperature of 650 °C and was evaluated in the process of separating the dyes Methylene blue and reactive blue. The porosity value found was 53%, average pore size of 0.48 μm and pure Water Flow of 520 L/m2 .h. The reuse of the ceramic membrane performed well with the dyes after 15 successive cycles. From the technological prospection addressed in this thesis, it was possible to evaluate the evolution of ceramic membrane production technologies and their evolution over the years. From the study of patents published from 1998 to 2018, it can be highlighted that it is considered a relevant and strategic area. |
| ???metadata.dc.description.resumen???: | Las membranas cerámicas tienen excelentes propiedades como la resistencia estabilidad mecánica, térmica y resistencia a condiciones químicas severas. El alto El valor de las membranas cerámicas comerciales se debe principalmente al uso de materias primas de alta pureza en su producción. El uso de materiales menores. materiales costosos que se pueden procesar a un menor costo de energía usando recursos tecnologías más accesibles, permite obtener membranas cerámicas de bajo costo. Cada día se generan grandes cantidades de efluentes procesos de la industria textil. Aunque se han utilizado algunas tecnologías para tratar las aguas residuales textiles, la eliminación de tintes textiles sigue siendo un desafío técnico como resultado de la alta toxicidad. Esta tesis evaluó la membrana cerámica de bajo costo, utilizando materias primas brasileñas fáciles de acceso y encontrado abundantemente en nuestro país en proceso de separación de tintes textiles. Las materias primas se caracterizaron por difracción de rayos X, Espectrofotometría de Rayos X de Dispersión de Energía y análisis termogravimétrico. Ensayos de resistencia mecánica, porosidad, así como caracterización de de XRD y mediciones de permeación de agua pura en las membranas cerámicas. A membrana seleccionada contiene en su composición 65% de arcilla chocobofe, 5% de caolín, 20% de Magnesita concentrada y 10% de almidón y temperatura de sinterización a 650 °C y se evaluó en el proceso de separación de colorantes de metileno y azul reactivo. El valor de porosidad encontrado fue de 53%, tamaño promedio de poros de 0,48 μm y Caudal de Agua pura en la cantidad de 520 L/m2 .H. La reutilización de la membrana cerámica funcionó bien con los tintes después de 15 ciclos sucesivo. A partir de la prospección tecnológica abordada en esta tesis, fue posible evaluar la evolución de las tecnologías de producción de membranas cerámicas y sus evoluciones a lo largo de los años. Del estudio de patentes publicado desde 1998 hasta 2018, se puede destacar que se considera un área relevante y estratégica. |
| Keywords: | Membrana cerâmica Corantes catiônico e aniônico Baixa temperatura de sinterização Análise de custos Sustentabilidade Meio ambiente Ceramic membrane Cationic and anionic dyes Low sintering temperature Cost analysis Sustainability Environment Colorantes catiónicos y aniónicos Baja temperatura de sinterización Análisis de costos Sostenibilidad Medio ambiente |
| ???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia Química |
| URI: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29975 |
| Appears in Collections: | Doutorado em Engenharia Química. |
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