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Title: Utilização de adsorventes (carvão ativado e argilas organofílicas) no processo de separação de emulsões óleo/água.
Other Titles: Use of adsorbents (activated carbon and organophilic clays) in the separation process of oil / water emulsions.
???metadata.dc.creator???: OLIVEIRA, Guilherme Costa de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: RODRIGUES, Meiry Gláucia Freire.
???metadata.dc.contributor.referee1???: PEREIRA, Kleberson Ricardo de Oliveira.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SILVA, Marta Lígia Pereira.
Keywords: Argilas Organofílicas;Carvão Ativado;Remoção Óleo/Água;Adsorventes;Argilas Bentoníticas;Argilominerais;Organophilic Clays;Activated Charcoal;Oil/Water Removal;Adsorbers;Bentonite Clays;Clay Minerals
Issue Date: 16-Feb-2012
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: OLIVEIRA, Guilherme Costa de. Utilização de adsorventes (carvão ativado e argilas organofílicas) no processo de separação de emulsões óleo/água. 2012. 84 f. (Dissertação) Mestrado em Engenharia Química, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2012. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7008
???metadata.dc.description.resumo???: Este estudo se propõe caracterizar e avaliar o uso de adsorventes (carvão ativado e argilas organofílicas) no processo de separação de óleo emulsionado em água. Um dos objetivos deste trabalho foi a preparação e caracterização dos adsorventes (argilas organofílicas). O método de preparação das argilas organofílicas foi realizado através da substituição dos cátions (Na+) interlamelares da argila por cátions quaternários de amônio. As caracterizações utilizadas foram: Difração de Raios X, Capacidade de Troca Catiônica, Adsorção Física de Nitrogênio, Espectroscopia na Região do Infravermelho, Capacidade de Adsorção em Solventes Orgânicos e Testes de Inchamento de Foster. De acordo com ensaios de Difração de Raios X verificou-se a obtenção de argilas organofílicas, pois as distâncias basais das argilas BSN-03 e BSN-04 foram modificadas, evidenciando que o sal quaternário de amônio foi intercalado. Os testes de Capacidade de Adsorção comprovaram as melhores eficiências das argilas organofílicas em relação às argilas na sua forma in natura e ao carvão ativado, independente do solvente utilizado. Os resultados dos testes de Inchamento de Foster indicaram que a afinidade do sal quaternário de amônio ocorreu nas argilas organofílicas avaliadas em todos os solventes orgânicos, apresentando comportamento superior ao carvão ativado. O outro objetivo do trabalho visou avaliar os adsorventes (argilas organofílicas e carvão ativado) e comparar quanto as suas Capacidades de Remoção (Qeq) e seus Percentuais de Remoção de Óleo (%Rem) presentes num efluente sintético, através de um sistema de banho finito. Foi utilizado um planejamento fatorial 22 com 3 Pontos Centrais avaliando duas variáveis: Concentração Inicial de óleo (100, 300 e 500 ppm) e Agitação Mecânica do Banho Finito (0, 100 e 200 rpm). Quanto à eficiência no processo de remoção óleo/água, as argilas organofílicas e o carvão ativado apresentaram altos valores de porcentagem de remoção e capacidade de remoção de óleo: os adsorventes removeram em média 99 % do óleo emulsionado a uma capacidade de 49 mg de óleo por grama de adsorvente. As argilas organofílicas mostraram-se tão eficiente quanto o carvão ativado, sendo uma alternativa economicamente viável devido ao seu baixo custo quando comparado com o carvão, sendo o seu valor aproximadamente 70% menor do que o do carvão ativado.
Abstract: This study aims to characterize and evaluate the use of adsorbents (activated carbon and organoclay) in the process of separation of emulsified oil in water. One goal of this work was the preparation and characterization of adsorbents (organoclays. The method of preparation of organoclays was by replacing the cations (Na+) interlayer of clay by quaternary ammonia cation. Characterizations were performed using the following techniques: X-Ray Diffraction, Cation Exchange Capacity, Physical Adsorption of Nitrogen, Infrared Spectroscopy, Adsorption Capacity in Organic Solvents and for Foster Swelling Test. Tests showed X-ray diffraction to obtain organoclays, since showed that the distances of the basal clays BSN-03 and BSN-04 were modified, indicating that the quaternary ammonium salt was intercalated. Tests proved the adsorption capacity of organoclay improved efficiencies in relation to the clay in its raw and with activated charcoal regardless of solvent used. Test results of swells Foster indicated that the affinity of the quaternary ammonium salt in organoclays was evaluated in all organic solvents, showing better performance with activated charcoal. The other objective of this study aimed to evaluate adsorbents (organoclays and activated carbon) and compare their Removal Capacity (Qeq) and their Percentage of Removal Oil (% Rem) present in a synthetic effluent through a finite bath system. We used a factorial design 22 with 3 Points Central evaluating two variables: Initial Concentration of oil (100, 300 and 500ppm) and Mechanical Stirring the Finite Bath (0, 100 and 200rpm). Relation to efficiency in the process of removing oil / water, the three adsorbents showed high values Percentage removal and oil removal capacity, the three adsorbents removed on average 99% of emulsified oil to a capacity of 49 mg of oil per gram of adsorbent. The organoclays were as efficient as activated carbon, with an economically viable alternative due to its low cost compared with coal, its value being approximately 70% lower than that of activated carbon.
Keywords: Argilas Organofílicas
Carvão Ativado
Remoção Óleo/Água
Adsorventes
Argilas Bentoníticas
Argilominerais
Organophilic Clays
Activated Charcoal
Oil/Water Removal
Adsorbers
Bentonite Clays
Clay Minerals
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
Engenharia Química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7008
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química

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