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http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/32675
Title: | Estudo da adsorção de óleo mineral isolante em meio aquoso usando algas arribadas do litoral da Paraíba |
Other Titles: | Study of the adsorption of insulating mineral oil in an aqueous medium using algae from the coast of Paraíba |
???metadata.dc.creator???: | CRUZ, Walter Santa. |
???metadata.dc.contributor.advisor1???: | ALSINA, Odelsia Leonor Sánchez de. |
???metadata.dc.contributor.advisor2???: | CAVALCANTE, Josilene de Assis. |
???metadata.dc.contributor.referee1???: | GRILO, Marcelo Bezerra |
???metadata.dc.contributor.referee2???: | BARBOSA DE LIMA, Antônio Gilson. |
???metadata.dc.contributor.referee3???: | SILVA, SILVA, Vimário Simões Vimário Simões |
???metadata.dc.contributor.referee4???: | MORAIS, Vera Lúcia Meira de. |
Keywords: | Desenvolvimento de processos;Adsorção - óleo mineral;Leito fixo;Engenharia de Processos;Algas arribadas - Litoral da Paraíba;Process development;Adsorption - Mineral Oil;Fixed Bed;Process Engineering;Arribadas algae - Coast of Paraíba |
Issue Date: | 18-Nov-2010 |
Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
Citation: | CRUZ, Walter Santa. Estudo da adsorção de óleo mineral isolante em meio aquoso usando algas arribadas do litoral da Paraíba. 2010. 119 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) - Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Ciências e Tecnologia, Campina Grande, 2010. |
???metadata.dc.description.resumo???: | Este trabalho de pesquisa objetivou estudar o mecanismo de adsorção de óleo mineral isolante, disperso em meio aquoso, por biomassa constituída por algas arribadas encontradas no litoral paraibano. Inicialmente, foi feita a caracterização da biomassa através da análise de sua distribuição granulométrica, de sua textura, usando o método B.E.T. e de seu teor de cinzas. Em seguida, foi estudada a capacidade de adsorção, a cinética de adsorção e a dinâmica de adsorção em coluna de leito fixo. Para o estudo da capacidade de adsorção foi utilizado um planejamento experimental do tipo 23, com três experimentos no ponto central e três variáveis de entrada que, nesse caso, foram a concentração da dispersão óleo/água, a rotação do agitador e a quantidade de biomassa. Os valores mínimo e máximo, em gramas de óleo adsorvido por grama de biomassa, para a capacidade de adsorção foram, respectivamente, 1,16 e 2,75. A capacidade de adsorção média foi de 1,76 gramas de óleo por grama de biomassa. Para as curvas cinéticas, os experimentos foram realizados com uma razão entre as massas de óleo e a de biomassa igual a 10, exceto um em que essa razão foi igual a 20, e as concentrações iniciais, em gramas de óleo por litro de água, foram de 100, 150 e 200, sendo a agitação do shaker constante e igual a 300 rpm. Os tempos, em minutos, usados nos estudos de cinética de adsorção foram de 2, 6, 10, 20, 30 e 40. As curvas cinéticas mostraram uma cinética rápida, e, em algumas curvas, trechos sugerindo a ocorrência de um processo de dessorção, possivelmente devido à co-adsorção de água. Para os experimentos em leito fixo, foi utilizado um planejamento experimental do tipo 22, com três experimentos no ponto central, sendo variáveis de entrada a concentração inicial na fase fluida e a altura do leito. Para esses experimentos a vazão utilizada foi de 82mL/s, mantida constante. As curvas de ruptura foram obtidas para concentrações iniciais da fase fluida à entrada da coluna, em porcentagem, de 10, 3, 14, 7 e 18, 7, alturas do leito fixo, em centímetros, de 25, 30 e 35, com as coletas de amostras realizadas a cada 20 s, a partir do instante em que a dispersão óleo/água chegava ao topo da coluna. As curvas foram resultantes de modelagem empírica através de funções sigmoidais de Boltzman. Para todos os experimentos, essas curvas apresentaram valores de R2 maiores que 0,95, para um nível de confiança de 95%. Os resultados obtidos nessa pesquisa sugerem que a biomassa utilizada pode ser considerada como material adsorvente de óleo mineral liso isolante disperso em meio aquoso. |
Abstract: | This research work aimed to study the adsorption mechanism of insulating mineral oil, dispersed in an aqueous medium, by biomass made up of algae found on the coast of Paraíba. Initially, the biomass was characterized by analyzing its particle size distribution and texture, using the B.E.T. method. and its ash content. Next, the adsorption capacity, adsorption kinetics and adsorption dynamics in a fixed bed column were studied. To study the adsorption capacity, an experimental design of type 23 was used, with three experiments at the central point and three input variables which, in this case, were the concentration of the oil/water dispersion, the rotation of the agitator and the amount of biomass. The minimum and maximum values, in grams of oil adsorbed per gram of biomass, for the adsorption capacity were, respectively, 1.16 and 2.75. The average adsorption capacity was 1.76 grams of oil per gram of biomass. For the kinetic curves, the experiments were carried out with a ratio between the masses of oil and biomass equal to 10, except one in which this ratio was equal to 20, and the initial concentrations, in grams of oil per liter of water, were 100, 150 and 200, with the shaker agitation being constant and equal to 300 rpm. The times, in minutes, used in the adsorption kinetic studies were 2, 6, 10, 20, 30 and 40. The kinetic curves showed fast kinetics, and, in some curves, sections suggesting the occurrence of a desorption process, possibly due to water co-adsorption. For fixed bed experiments, a type 22 experimental design was used, with three experiments at the central point, with input variables being the initial concentration in the fluid phase and the height of the bed. For these experiments, the flow rate used was 82mL/s, kept constant. The rupture curves were obtained for initial concentrations of the fluid phase at the column inlet, in percentage, of 10, 3, 14, 7 and 18.7, fixed bed heights, in centimeters, of 25, 30 and 35, with the Sample collections were carried out every 20 s, from the moment the oil/water dispersion reached the top of the column. The curves were the result of empirical modeling using sigmoidal Boltzman functions. For all experiments, these curves presented R2 values greater than 0.95, for a confidence level of 95%. The results obtained in this research suggest that the biomass used can be considered as an insulating smooth mineral oil adsorbent material dispersed in an aqueous medium. |
Keywords: | Desenvolvimento de processos Adsorção - óleo mineral Leito fixo Engenharia de Processos Algas arribadas - Litoral da Paraíba Process development Adsorption - Mineral Oil Fixed Bed Process Engineering Arribadas algae - Coast of Paraíba |
???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia de Processos |
URI: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/32675 |
Appears in Collections: | Doutorado em Engenharia de Processos. |
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