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Estudo do declínio do fluxo transmembrana via microfiltração tangencial de misturas bifásicas de óleos vegetais e água / Study of the transmembrane flux decline in processing via microfiltration of biphasic mixtures of water and vegetable oilsKarime Bárbara Santo Caminoto 11 January 2013 (has links)
O fluido multifásico complexo (suco de açaí) tem uma forte interação com membranas poliméricas ou cerâmicas de microfiltração e a formação de incrustação depende da composição e das condições de dinâmica de fluidos. Neste estudo experimental foi investigada a influência dos dois principais ácidos graxos presentes no açaí, ácido oleico e ácido palmítico, em misturas com água e no processo de microfiltração tangencial com membranas cerâmicas de alumina com um tamanho de poro nominal de 0,2 \'mü\'m. Mediu-se o fluxo de permeado em função do tempo, nas pressões transmembranas de 300 kPa, 400 kPa e 500 kPa. Para o fluxo da corrente de alimentação foram encontrados valores de Reynolds numa faixa de 9500 a 31000. Cada amostra de misturas de água/ácido oleico, água/ácido palmítico e água/ácidos oleico e palmítico, foi estudada em três séries de ensaios realizados durante 180 minutos e 72 minutos para a mistura água/ácido palmítico, a temperatura em 25 ºC. Analisou-se as incrustações resultantes e as fortes interações fluido/membrana utilizando o modelo de resistência em série e imagens tomadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os melhores resultados de permeado encontrados para a mistura de água/ácido oleico foram para Re = 33000, no entanto, resultados satisfatórios foram encontrados para Re = 20000. Agora para a água/ácido palmítico foram encontrados para Re = 20000. Os melhores resultados de permeado para a mistura água/ácidos oleico e palmítico foram para Re = 31000. De acordo com os resultados das resistências, a mistura água/ácido causa um bloqueio dos poros da membrana, resultando em uma maior diminuição do fluxo transmembrana. A limpeza foi eficiente para reduzir a resistência associada com a polarização. / The complex fluid multiphase (açaí juice) has a strong interaction with polymeric or ceramic membranes for microfiltration fouling and its formation depends on the fluid composition and fluid dynamics conditions. In this experimental study was investigated the influence of two major fatty acids present in açaí, oleic acid and palmitic acid in mixtures with water and in the process of crossflow microfiltration with ceramic membranes. In the separation process is used alumina ceramic membrane with a nominal pore size of 0.2 micrometers. The permeate flux was measured in function of time using the 300 kPa, 400 kPa and 500 kPa for the transmembrane pressure. The flow of feed stream and its respective value of Reynolds were in range of: 8900-3300. For each sample of mixtures oleic acid/water and palmitic acid/water and palmitic acid, oleic acid/ water, three series of experiments were conducted for 180 minutes and 72 minutes for mixture palmitic acid/water at temperature in 25 Celcius. For analyze of fouling resulting from strong interactions fluid/membrane was used the model of resistance in series and images taken via scanning electron microscopy (SEM). The best results for mixing oleic acid/water were to Re = 33000, however, satisfactory results were found for Re = 20000. Now for the palmitic acid/water were found to Re = 20000. For mixture palmitic acid, oleic acid/ water were found to Re = 31000. According to the results of the resistances, the mixture oleic acid/water cause a blockage of the pores of the membrane resulting in a greater decrease of the transmembrane flow. The cleaning is efficient for reducing the resistance associated with the polarization.
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Avaliação de um sistema híbrido de tratamento de águas: membrana cerâmica de microfiltração com resina trocadora iônica. / Evaluation of a hybrid water treatment system: ceramic microfiltration membrane with ion exchange resin.PESSOA, Julyanna Damasceno. 23 March 2018 (has links)
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-23T20:01:22Z
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JULYANNA DAMASCENO PESSOA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2015..pdf: 3056060 bytes, checksum: f1c90789fd3af9574cb10fbc1d69a075 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-23T20:01:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1
JULYANNA DAMASCENO PESSOA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2015..pdf: 3056060 bytes, checksum: f1c90789fd3af9574cb10fbc1d69a075 (MD5)
Previous issue date: 2014-12-15 / Em decorrência da degradação dos recursos hídricos e da crescente preocupação
com microrganismos específicos na água, a utilização de membranas cerâmicas
para separação de materiais contaminantes, passa a ser uma opção de tratamento
para a produção de água potável, devido a motivos como, por exemplo, sua
resistência ao ataque de produtos químicos, requerer uma menor área de
construção do equipamento, maior economia de energia, dentre outros. O presente
trabalho objetivou estudar o desempenho de um sistema híbrido, composto por
membrana cerâmica tubular de microfiltração, recheadas por resinas trocadoras
iônicas, para tratamento de água de qualidade inferior. As membranas utilizadas
nesse trabalho são do tipo α-alumina (α-Al2O3), tamanho nominal de poro de
aproximadamente 0,8 µm, produzidas pelo Laboratório de Membranas Cerâmicas
(LABCEM) do Laboratório de Referência em Dessalinização (LABDES) na
Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). O sistema foi avaliado em
função do fluxo e vazão do permeado, nas pressões de operação 0,5; 1,0; 2,0 e 3,0
bar; teste de presença / ausência e contagem bacteriológicas na água da
alimentação e permeado para o sistema: membrana cerâmica; análises físicoquímicas
realizadas para o sistema: membrana cerâmica/ RTI; e tempo de
residência hidráulica ( ), nas pressões de operação 1,0; 2,0 e 3,0 bar. A membrana
cerâmica removeu completamente os Coliformes totais e fecais (Escherichia coli) da
água. O comportamento do fluxo do permeado variou com a pressão de operação.
No sistema híbrido: membrana cerâmica/ RTI, o tempo de residência foi de 15,55
segundos na pressão de operação 1,0 bar, removendo 71,9% dos íons da água de
alimentação, para 66% na pressão 2,0 bar ( =11,73 segundos) e 61% na de 3,0 bar
( = 10,11 segundos). O sistema híbrido mostrou-se eficiente na remoção dos
parâmetros físico-químicos e produziu água tratada de boa qualidade quanto aos
parâmetros bacteriológicos nas águas de qualidade inferior, com baixo consumo
energético. / Due to the degradation of water resources and the increasing concern about specific
microorganisms in water, the use of ceramic membranes for separation of
contaminating materials, becomes a treatment option for the production of drinking
water, due to reasons such as its resistance to chemicals, requires a smaller area of
equipment construction, greater energy savings, among others. This study
investigated the performance of a hybrid system consisting of a tubular microfiltration
ceramic membrane, filled with ion exchange resins for substandard water treatment.
The membranes used in this work are the α-alumina type (α-Al2O3), with pores
which have a nominal diameter of about 0.8 microns produced by Laboratório de
Membranas Cerâmicas (LABCEM), at Desalination in Reference Laboratory
(LABDES) at the Federal University of Campina Grande (UFCG). The system was
evaluated by the flow and permeate flow, the operating pressure 0.5; 1.0; 2.0 and 3.0
bar; presence / absence and bacteriological count tests in the feed and permeate
water for the system: ceramic membrane; Physical and chemical analysis for the
system: ceramic membrane / RTI; and hydraulic residence time (τ), at the operating
pressures of 1.0; 2.0 and 3.0 bar. The ceramic membrane completely removed the
Total and fecal (Escherichia coli) Coliform of the water. The permeate flux behavior
varied with the operating pressure. In the hybrid system: ceramic membrane / RTI
residence time was 15.55 seconds at the operating pressure of 1.0 bar by removing
71.9% of the feed water ions, to 66% at 2.0 bar pressure ( = 11.73 seconds), and
61% for the 3.0 bar ( = 10.11 seconds). The hybrid system was efficient in the
removal of physical and chemical parameters and produced good quality treated
water as for the bacteriological parameters in lower quality water with low power
consumption.
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Membranas anisotrópicas de alumina sintetizada pelo método pechini para aplicações em processos de separação.SILVA, Mirele Costa da. 25 June 2018 (has links)
Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-25T21:56:30Z
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MIRELE COSTA DA SILVA – TESE (UAEMa) 2015.pdf: 9764394 bytes, checksum: a51abce77e60acf4e1faa93511e08be8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T21:56:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1
MIRELE COSTA DA SILVA – TESE (UAEMa) 2015.pdf: 9764394 bytes, checksum: a51abce77e60acf4e1faa93511e08be8 (MD5)
Previous issue date: 2015-08-28 / Capes / As membranas cerâmicas anisotrópicas obtidas a partir de pós sintéticos estão
ampliando suas aplicações industriais, devido principalmente as vantagens que
apresentam em termos de permeabilidade e resistência (química, térmica e
mecânica). Este trabalho tem como objetivo obter membranas anisotrópicas com a
camada filtrante de alumina sintetizada pelo método Pechini para aplicações em
processos de separação. Foram preparadas membranas com geometria na forma de
discos e posteriormente membranas tubulares com os melhores parâmetros
avaliados na geometria de discos. O suporte foi preparado com uma massa
composta por alumina comercial e bentonita, a camada intermediária foi obtida com
uma argila caulinítica e a camada filtrante com a alumina sintetizada. As massas
utilizadas para obtenção das membranas foram caracterizadas por análise química e
térmica, difração de raios X (DRX), distribuição granulométrica e microscopia
eletrônica de varredura (MEV). A alumina foi sintetizada pelo método Pechini nas
relações 2:1, 3:1 e 4:1 de ácido cítrico:cátion metálico, calcinadas em diferentes
temperaturas e caracterizadas por análise térmica, DRX, distribuição granulométrica,
MEV e análise textural por BET. Cada camada que compôs a membrana foi
caracterizada por MEV, microscopia ótica, porosimetria por intrusão ao mercúrio e
análises de fluxo com água dessalinizada. A camada intermediária e a filtrante foram
obtidas através da deposição de dispersões por dip-coating. Os resultados
apresentaram membranas confeccionadas com sucesso, atingindo permeabilidade
de 317,53 L/h.m2 Bar. As membranas foram eficientes para aplicação no tratamento
de água oleosa, reduzindo a concentração de 70 mg/L de óleo em água em 100%;
para aplicação na separação de índigo blue a membrana atingiu 100% de rejeição
das partículas sólidas de uma solução com concentração de 0,25 g/L de índigo blue
em água; no tratamento de águas utilizando o efluente bruto de um rio a membrana
reduziu entre outros a cor, turbidez, íons, amônia, sílica e ferro e para aplicação na
separação da proteína caseína atingiu 97,4% de rejeição em uma solução com
concentração de 3,08 mg/L da caseína em água. / The anisotropic ceramic membranes obtained from synthetic powders are expanding
their industrial applications, mainly because the advantages that present in terms of
permeability and resistance (chemical, thermal and mechanical). The aim of this work
is to obtain anisotropic membranes with the filtering layer of alumina synthesized by
Pechini method for applications in separation processes. Membranes were prepared
in the form of discs and later with tubular geometry with the best parameters
evaluated on disk geometry. The support has been prepared with a ceramic mass
consisted by a commercial alumina and bentonite. The intermediate layer was
obtained with kaolinite clay and the filtering layer with synthesized alumina. The
ceramic masses used for obtaining the membranes were characterized by chemical
and thermal analysis, X-ray diffraction, particle size distribution and scanning electron
microscopy (SEM). Alumina was synthesized by Pechini method in ratios of 2:1, 3:1
and 4:1 of citric acid:metallic cation. It were calcined at different temperatures and
characterized by thermal analysis, X-ray diffraction, particle size distribution, and
textural analysis by BET. Each layer that composed the membrane was
characterized by SEM and optical microscopy, by intrusion mercury porosimetry and
flow analysis with desalinated water. The intermediate and filter layer were obtained
through the deposition of dispersions by dip -coating. The results showed membranes
made with success, free from defects, with permeability of 317.53 L/h m
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Bar. The
membranes were efficient for the application in the treatment of oily water, reducing
the concentration of 70 mg/L of oil in water at 100%; for application in separation of
indigo blue the membrane reached 100% of rejectio n of solid particles of a solution
with concentration of 0.25 g/L of indigo blue; water treatment using the raw sewage
of a river the membrane reduced color, turbidity, ions present, ammonia, silica and
iron and for application in separation of casein has been reached 97.4% of rejection
in a solution with concentration 3.08 mg/mL.
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