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Desenvolvimento de reatores eletroquímicos para o tratamento de água produzida de petróleo. / Development of electrochemical reactors for oil wastewater treatment.

Santos, Amaro Carlos dos 20 December 2006 (has links)
The production of oil in Brazil is increasing to each year. As result a increasing volume of production water is generated as part of the process itself of formation of the deposits, many times in bigger ratios that the oil itself. The produced water owns a great diversity of contaminants, what ally to its high volume, brings serious problems at the moment of giving a final disposal to it. Some solutions had been attempted; on account of the more restrictive laws each day of the ambient agencies, but still in palliative way. The present work considers evaluating eletrodics materials and experimental conditions adjusted to be used in reactors, propitiating the electrochemical treatment of this residue. As anodes Ânodos Dimensionalmente Estáveis (ADE) commercial had been used, with nominal composition of Ti/Ru0,34Ti0,66O2. As cathodes the ADE, 316 steel and graphite had been evaluated. Amongst the cathodic materials studied the steel it presented performance better, as much with regard to efficiency of the process how much in the reduction of the cathodic incrustation. In the studies in batelada, was verified that the dilution of the solution and the current density influence significantly in the efficiency of the oxidation process. The increase of the dilution increases greatly the efficiency of the process. Already the speed of reduction of the DQO increases with the current density, however, the increase is not linear indicating that the process is controlled for diffusion. The efficiency of the electrochemical process in the reduction of the DQO of the sample was associated the three factors:a) the direct oxidation of the organic residue on the electrode; b) removal of the powdered material for the eletrogenerated gases (eletroflotation); c) indirect oxidation through reactive intermediate species. In the case of the reactor, it could be noticed that, the control of the outflow and the current density, as well as of the height of the flotant column influence in the efficiency of the treatment of the effluent, one beyond minimizing the incrustation on the cathodes. In the optimized conditions: outflow 800mLh-1, current density of 50mAcm-2 and flotant column of 10cm got it considerable reduction of the DQO and the TOG, proving the possibility of the application of the electrochemical technology in the treatment of the produced water of oil. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A produção de petróleo no Brasil vem aumentando a cada ano. Em conseqüência, um volume crescente de água de produção é gerado como parte do próprio processo de formação das jazidas, muitas vezes em proporções maiores que o próprio óleo. A água produzida possui uma grande diversidade de contaminantes, o que aliado ao seu alto volume, traz sérios problemas no momento de lhe dar uma disposição final. Várias soluções foram tentadas, por conta das leis cada dia mais restritivo dos órgãos ambientais, mas ainda de maneira paliativa. O presente trabalho propõe avaliar materiais eletródicos e condições experimentais adequadas para serem utilizadas em reatores, propiciando o tratamento eletroquímico desse resíduo. Como ânodo foram utilizados ânodos dimensionalmente estáveis (ADE) comerciais, com composição Ti/Ru0, 34Ti0,66O 2. Como cátodos foram avaliados os ADE, aço 316 e grafite. Dentre os materiais catódicos estudados o aço apresentou melhor desempenho, tanto com relação à eficiência do processo, quanto na redução da incrustação catódica. Nos estudos em batelada, verificou-se que a diluição da solução e a densidade de corrente influenciam significativamente na eficiência do processo de oxidação. O aumento da diluição aumenta acentuadamente a eficiência do processo. Já a velocidade de redução da DQO aumenta com a densidade de corrente, no entanto o aumento não é linear indicando que o processo é controlado por difusão. A eficiência do processo eletroquímico na redução da DQO da amostra foi associada a três fatores: a) ((oxidação direta do resíduo orgânico sobre o eletrodo; b) remoção do material particulado pelos gases eletrogerados (eletroflotação); c) oxidação indireta através de espécies intermediárias reativas. No caso do reator, pôde ser notado que, o controle da vazão e da densidade de corrente, bem como da altura da coluna flotante influenciam na eficiência do tratamento do efluente, além de minimizar a incrustação sobre os cátodos. Nas condições otimizadas: vazão de 800 cm3. h-1, densidade de 50mAcm-2 e coluna flotante de 10 cm obteve-se a redução considerável da DQO e do TOG, comprovando a possibilidade da aplicação da tecnologia eletroquímica no tratamento da água produzida de petróleo.

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