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Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A remediação dos efluentes líquidos orgânicos oriundos dos processos da
indústria química e Petroquímica é de suma importância para a redução dos
impactos ambientais e a proteção da saúde humana. O presente trabalho de
pesquisa apresenta um novo e moderno processo de tratamento por oxidação
termoquímica em fase aquosa por contato direto, visando a degradação de
compostos orgânnicos da família dos fenóis. Procurou-se reduzir as
desvantagens encontradas com os processos convencionais que operam a
pressões elevadas (5-15 MPa) e tempos de residência longos (acima de 1h). O
processo de tratamento proposto envolve o uso da combustão de gás natural
como fonte geradora de radicais livres hidroxila que juntamente com o oxigênio
molecular residual da combustão, migram para a fase líquida promovendo a
oxidação avançada dos poluentes orgânicos. Os estudos desenvolvidos
contemplaram uma análise teórico-computacional da dinâmica do reator
usando a técnica de fluidodinâmica computacional (CFD), além dos estudos
experimentais na planta piloto, visando a validação e otimização das condições
operacionais do processo. Os estudos decorrentes da fluidodinâmica
computacional foram realizados com o uso do software comercial FluentTM,
apresentando resultados satisfatórios na predição do comprimento da chama,
dos perfis de temperatura dos gases ao longo do reator e da concentração dos
radicais hidroxila envolvidos na combustão. Foi evidenciado que a natureza do
fluido combustível (metano e gás natural) não apresenta forte influência na
distribuição da temperatura, porém, interfere sensivelmente na formação e
distribuição dos radicais hidroxilas na parede do reator. Os aumentos da vazão
de combustível, em razões estequiométricas, e nas condições de operação,
não apresentaram efeitos significativos na distribuição da temperatura ao longo
do reator. Todavia a razão combustível/comburente teve uma forte influência
na formação da chama, diminuindo as zonas de altas temperaturas e as
deslocando para a região superior do reator. Foi estudado o comportamento do
escoamento do líquido ao longo da ranhura helicoidal utilizando também a
fluidodinâmica computacional, mostrando que a fase líquida transborda da
ranhura molhando a parede do reator. Os ensaios experimentais realizados na
planta piloto validaram de forma qualitativa as distribuições térmicas da fase
gasosa e a hidrodinâmica da fase líquida preestabelecidas pelos estudos de
simulação por via de CFD, além de mostrar que a taxa de evaporação do
processo se manteve abaixo do 5%, onde a temperatura da fase líquida
alcançou temperaturas inferiores a 70°C na saída do reator. Foram
identificadas as faixas de melhores condições de operação do processo, 4 m3/h
de gás natural e excesso de ar de 40%
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/6467 |
| Date | 31 January 2009 |
| Creators | OLIVEIRA, Julierme Gomes Correia de |
| Contributors | BENACHOUR, Mohand |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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