Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WilaciEFJ.pdf: 1838358 bytes, checksum: 40ec11f34b65cc0544a9b15c91dae65a (MD5) Previous issue date: 2002-04-05 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The present work had as objective to apply an experimental planning aiming at to improve the efficiency of separation of a new type of mixer-settler applied to treat waste water contaminated with oil. An unity in scale of laboratory, was installed in the Post-graduation Program of Chemical Engineering of UFRN. It was constructed in partnership with Petrobras S.A. This called device Misturador-Decantador a Invers?o de Fases (MDIF) , possess features of conventional mixer-settler and spray column type. The equipment is composed of three main parts: mixing chamber; chamber of decantation and chamber of separation. The efficiency of separation is evaluated analyzing the oil concentrations in water in the feed and the output of the device. For the analysis one used the gravimetric method of oil and greases analysis (TOG). The system in study is a water of formation emulsified with oil. The used extractant is a mixture of Turpentine spirit hydro-carbons, supplied for Petrobras. It was applied, for otimization of the efficiency of separation of the equipment, an experimental planning of the composite central type, having as factorial portion fractionary factorial planning 2 5-2, with the magnifying of the type star and five replications in the central point. In this work, the following independents variables were studied: contents of oil in the feed of the device; volumetric ratio (O/A); total flowrate ; agitation in the mixing chamber and height of the organic bed. Minimum and maximum limits for the studied variables had been fixed according previous works. The analysis of variance for the equation of the empirical model, revealed statistically significant and useful results for predictions ends. The variance analysis also presented the distribution of the error as a normal distribution and was observed that as the dispersions do not depend on the levels of the factors, the independence assumption can be verified. The variation around the average is explained by 98.98%, or either, equal to the maximum value, being the smoothing of the model in relation to the experimental points of 0,98981. The results present a strong interaction between the variable oil contents in the feed and agitation in the mixing chamber, having great and positive influence in the separation efficiency. Another variable that presented a great positive influence was the height of the organic bed. The best results of separation efficiency had been obtained for high flowrates when associates the high oil concentrations and high agitation. The results of the present work had shown excellent agreement with the results carried out through previous works with the mixer-settler of phase inversion / O presente trabalho teve como objetivo otimizar a efici?ncia de separa??o de um novo aparelho do tipo misturador-decantador aplicado ao tratamento de ?guas residu?rias contaminadas com petr?leo. Foi utilizado um equipamento em escala de laborat?rio, instalado no Programa de P?s-gradua??o em Engenharia Qu?mica da UFRN, que foi constru?do em parceria com a Petrobras S.A. Este aparelho denominado Misturador-Decantador ? Invers?o de Fases (MDIF), possui caracter?sticas de um misturador-decantador convencional e de uma coluna tipo spray. O equipamento ? composto de tr?s partes principais: c?mara de mistura; c?mara de decanta??o e c?mara de separa??o. A efici?ncia de separa??o ? avaliada analisando-se as concentra??es de ?leo em ?gua na alimenta??o e na sa?da do aparelho. Para a an?lise utilizou-se o m?todo da an?lise de ?leo e graxas (TOG) por gravimetria. O sistema em estudo ? uma ?gua de forma??o emulsionada com ?leo. O extratante utilizado ? uma mistura de hidrocarbonetos denominada de Aguarr?s, fornecido pela Petrobras. Aplicou-se, para a otimiza??o da efici?ncia de separa??o do equipamento, um planejamento experimental do tipo central composto, tendo como por??o fatorial o planejamento fatorial fracion?rio 2 5-2, com a amplia??o do tipo estrela e cinco repeti??es no ponto central. Neste trabalho, estudam-se as seguintes vari?veis independentes: teor de ?leo na ?gua residu?ria de carga da coluna; rela??o volum?trica org?nico/aquoso (O/A); vaz?o efetiva total; agita??o na c?mara de mistura e altura do leito org?nico. Foram fixados limites m?nimos e m?ximos para as vari?veis estudadas de acordo com trabalhos realizados anteriormente. A an?lise de vari?ncia para a equa??o do modelo emp?rico, mostrou-se estatisticamente significante e ?til para fins preditivos. A an?lise de vari?ncia tamb?m apresentou a distribui??o do erro como uma distribui??o normal e observou-se que como as dispers?es n?o dependem dos n?veis dos fatores, a suposi??o de independ?ncia pode ser verificada. A varia??o em torno da m?dia ? explicada por 98,98%, ou seja, igual ao valor m?ximo explic?vel, sendo o ajuste do modelo em rela??o aos pontos experimentais de 0.98981. Os resultados apresentam uma intera??o muito forte entre as vari?veis teor de ?leo e agita??o na c?mara de mistura, tendo grande e positiva influ?ncia na efici?ncia de separa??o. Outra vari?vel que apresentou-se com grande e positiva influ?ncia foi a altura do leito org?nico. Os melhores resultados de efici?ncia de separa??o foram obtidos para altas vaz?es quando associadas a altas concentra??es de ?leo e alta agita??o. Os resultados obtidos no presente trabalho mostraram excelente concord?ncia com os resultados de trabalhos anteriores realizados com o misturador-decantador ? invers?o de fases

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NorbertoAM_TESE.pdf: 2336588 bytes, checksum: 940ad1b0befe8c431d2e9fb731a885b6 (MD5) Previous issue date: 2011-09-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work aims to determine a better methodology to help predicting some operational parameters to a new design of mixer-settler on treating wastewater produced by petroleum industry, called MDIF (Misturador-Decantador ? Invers?o de Fases/ Mixer-Settler based on Phase Inversion MSPI). The data from this research were obtained from the wastewater treatment unit, called MSPI-TU, installed on a wastewater treatment plant (WTP) of PETROBRAS/UO-RNCE. The importance in determining the better methodology to predict the results of separation and extraction efficiency of the equipment, contributes significantly to determine the optimum operating variables for the control of the unit. The study was based on a comparison among the experimental efficiency (E) obtained by operating MSPI-TU, the efficiency obtained by experimental design equation (Eplan) from the software Statistica Experimental Design? (version 7.0), and the other obtained from a modeling equation based on a dimensional analysis (Ecalc). The results shows that the experimental design equation gives a good prediction of the unit efficiencies with better data reliability, regarding to the condition before a run operation. The average deviation between the proposed by statistic planning model equation and experimental data was 0.13%. On the other hand, the efficiency calculated by the equation which represents the dimensional analysis, may result on important relative deviations (up 70%). Thus, the experimental design is confirmed as a reliable tool, with regard the experimental data processing of the MSPI-TU / Este trabalho objetiva determinar a melhor metodologia para auxiliar na predi??o de vari?veis operacionais de um novo design de misturador-decantador aplicado ao tratamento de ?guas produzidas da ind?stria do petr?leo, que vem sendo denominado de MDIF (Misturador-Decantador ? Invers?o de Fases). Os dados utilizados neste estudo foram obtidos da Unidade de Tratamento de ?guas produzidas, denominada de UT-MDIF, que se encontra instalada em uma das esta??es de tratamento de efluentes (ETE) da PETROBRAS/UORNCE. A import?ncia em determinar a melhor metodologia que permita a predi??o dos resultados das efici?ncias de separa??o e extra??o do equipamento, contribui de forma significativa para otimiza??o das vari?veis operacionais para o controle da unidade. O estudo se baseou na compara??o dos resultados das efici?ncias experimentais (E) obtidas pela UTMDIF, com os resultados das efici?ncias obtidas pela equa??o do modelo do planejamento estat?stico (Eplan), gerado pelo programa Statistica Experimental Design? (vers?o 7.0), e com a utiliza??o de uma equa??o utilizando modelagem com base em an?lise dimensional (Ecalc). Os resultados mostram que a equa??o decorrente do planejamento estat?stico ? capaz de predizer, com boa aproxima??o, os resultados de efici?ncia a serem obtidos com a unidade, possibilitando uma melhor confiabilidade dos dados, no que se refere ? condi??o que antecede uma corrida operacional. O desvio m?dio entre a equa??o proposta e os dados experimentais ? de 0,13%. Por outro lado, a efici?ncia calculada pela equa??o da an?lise dimensional pode apresentar desvios relativos importantes (at? 70%). Desta forma, o planejamento estat?stico experimental se confirma como sendo uma ferramenta confi?vel, no que se refere ao tratamento dos dados experimentais da UT-MDIF