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Modelagem e simulação do processo de troca iônica para remoção de Zn²+(aq) utilizando a zeólita NaY.

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dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/8314195354939086 pt_BR
dc.contributor.advisor1 RAMOS, Wagner Brandão.
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/1563787088122435 pt_BR
dc.contributor.advisor2 RODRIGUES, Meiry Gláucia Freire.
dc.contributor.advisor2Lattes http://lattes.cnpq.br/7257323910817700 pt_BR
dc.contributor.referee1 VASCONCELOS, Luís Gonzaga Sales.
dc.contributor.referee1Lattes http://lattes.cnpq.br/9456860386065509 pt_BR
dc.contributor.referee2 LIMA, Lígia Maria Ribeiro.
dc.contributor.referee2Lattes http://lattes.cnpq.br/2234236872716926 pt_BR
dc.contributor.referee3 BARBOSA, Antusia dos Santos.
dc.contributor.referee3Lattes http://lattes.cnpq.br/7657211015986598 pt_BR
dc.description.resumo O tratamento de água contaminada por metais tóxicos utilizando troca iônica com zeólitas vêm se tornando atrativo pelos baixos custos de capital e alto potencial de capacidade de remoção. A modelagem matemática desse processo permite o controle operacional e estimativa da capacidade de remoção desses metais. Neste trabalho, a partir de dados da literatura, foi realizada a modelagem cinética em banho finito com os modelos de difusão intrapartícula (DIF) e transferência de massa em filme líquido externo (MFE), e, em coluna de leito fixo com modelos de Thomas (TH), YoonNelson (YN) e de transferência de massa em filme sólido (TMFS), a fim de estimar o tempo de saturação, a capacidade de troca iônica e variáveis de dimensionamento da coluna. No sistema de banho finito a transferência de massa foi melhor representada pelo fenômeno DIF. Nos dados de curva de ruptura referentes à coluna de leito fixo, o modelo do Aspen Adsorption® (TMFS) apresentou melhor ajuste com R2 ≥0,9923, seguido pelos outros modelos com R 2 ≥0,9683. A capacidade média de troca iônica calculada para TMFS, TH e YN foram respectivamente de 2,22, 2,12 e 2,07 meq Zn2+.g1 de zeólita. O software Aspen Adsorption® também foi usado para simular sistemas contínuos variandose a altura do leito e foi constatado que o aumento da altura eleva o tempo de saturação e a capacidade de troca iônica com o metal, enquanto a redução da altura resulta numa dispersão axial como o fenômeno de transferência de massa predominante que reduziu a difusão de íons metálicos zinco (II). pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Ciências e Tecnologia - CCT pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia Química pt_BR
dc.title Modelagem e simulação do processo de troca iônica para remoção de Zn²+(aq) utilizando a zeólita NaY. pt_BR
dc.date.issued 2021-12-06
dc.description.abstract The treatment of water contaminated by toxic metals using ion exchange with zeolites is becoming attractive due to its low capital costs and high potential for removal capacity. Mathematical modeling of this process allows for operational control and estimation of the ability to remove these metals. In this work, the kinetic modeling was performed based on finite bath experimental data, with Intraparticle Diffusion (IPD) and External Liquid Film Mass Transfer (MTEF) models. The models Thomas (TH), YoonNelson (YN) and Solid Film Mass Transfer (MTSF) were used to estimate the saturation time, ion exchange capacity and sizing variables of a fixed bed column. For the finite bath system, the results showed that the mass transfer was better represented by the IPD phenomenon. The breakthrough curve obtained by the Aspen Adsorption® (MTSF) model presented the best fit, compared with experimental data, with R2 ≥0.9923. The average ion exchange capacities calculated for MTSF, TH and YN were respectively 2.22, 2.12 and 2.07 meq Zn2+.g1 of zeolite. The model simulated with Aspen Adsorption was also used to analyze the continuous system behavior, by varying the height of the bed. It was observed that increasing the height, the saturation time and ion exchange capacity also increase, while reducing the height makes axial dispersion the predominant mass transfer phenomenon, which reduces the diffusion of Zn2+ (aq) ions. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/23570
dc.date.accessioned 2022-02-15T19:44:54Z
dc.date.available 2022-02-15
dc.date.available 2022-02-15T19:44:54Z
dc.type Dissertação pt_BR
dc.subject Troca iônica pt_BR
dc.subject Zeólita NaY pt_BR
dc.subject Curva de ruptura pt_BR
dc.subject Aspen Adsorption pt_BR
dc.subject Simulação pt_BR
dc.subject Transferência de massa pt_BR
dc.subject Modelagem cinética pt_BR
dc.subject Ion exchange pt_BR
dc.subject NaY zeolite pt_BR
dc.subject Breakthrough curve pt_BR
dc.subject Aspen Adsorption pt_BR
dc.subject Simulation pt_BR
dc.subject Mass transfer pt_BR
dc.subject Kinetic modeling pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator GALLINDO, Andrezza de Araújo Silva.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.identifier.citation GALLINDO, Andrezza de Araújo Silva. Modelagem e simulação do processo de troca iônica para remoção de Zn²+(aq) utilizando a zeólita NaY. 76 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021. pt_BR


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