Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T14:59:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / As argilas se constituem em meios adsorventes com uma estrutura muito porosa e fina cujo volume de vazios chega até 50% do volume total das partículas. Uma propriedade a ser considerada durante o processo de adsorção com argilas é o fenômeno de inchamento (swelling) que ocorre quando as partículas de argila entram em contato com soluções aquosas. Estas características inerentes ao material adsorvente dificultam a aplicação destes materiais em coluna de leito fixo devido a compactação do leito aumentando a perda de carga no sistema associada também ao surgimento do fenômeno de colmatação. O presente trabalho tem como objetivo estudar formas de diminuir estes efeitos, através da fixação de argila sobre a superfície de partículas poliméricas ou então, alternativamente, da utilização de uma manta de poliéster (Bidim®), separando e imobilizando camadas de argila, para utilização em colunas segundo processos contínuos de adsorção. Através de ensaios em batelada e em colunas de percolação, foi realizado o estudo da adsorção do corante antocianina comercial proveniente do repolho roxo em argila Tonsil Terrana 580 FF. Com esta mesma argila, e também com argila Spectrogel BP e sílica amorfa Dioxil-RH, foram efetuados alguns testes preliminares para a remoção de sódio residual do biodiesel em sistema batelada.
Concluiu-se que o tratamento térmico pelo qual passa a argila no processo de fixação sobre o polímero pouco afetou ou atuou de forma benéfica, aumentando o seu poder adsortivo. Isto foi comprovado pelos ensaios de adsorção em batelada e melhoria nas características de área superficial, diâmetro e volume de poro observadas nas determinações de BET. Também as determinações de difração de raios-X, DTA e TG indicaram que não ocorreu mudança na estrutura cristalina da argila, mas apenas perda de moléculas de água livre.
Os pellets formados de polietileno e argila em estufa apresentaram uma fixação homogênea da argila em sua superfície e a espessura da camada após o processo de adsorção e dessorção em batelada mostrou uma redução em torno de 50%.
Com a técnica de planejamento experimental, foram analisados cinco fatores de operação (Temperatura, Tempo, Tipo de EVA, Rotação e Massa de polímero) na fixação de argila Tonsil Terrana 580FF no poli(etileno-co-acetato de vinila) (EVA), utilizando rotavapor adaptado. Verificou-se que os fatores temperatura e massa de polímero foram os mais significativos, sendo que, com o acréscimo da massa de polímero e da temperatura, a massa de argila fixada encontrou-se na região ótima de processo, em temperaturas na faixa de 140 a 170 ºC e massa de polímero de 50 a 80g.
Em relação à proporção de massa de argila fixada:polímero, o processo com poliestireno de baixo peso molecular apresentou um valor em torno de 0,30, enquanto que o polietileno apresentou um valor de 0,13 e o EVA um valor de 0,11 g de argila por grama de polímero.
Estes pellets recobertos apresentaram vantagens em relação à argila original, tais como facilidade de sedimentação e separação dos sólidos em processos batelada, pela ação da própria força gravitacional, sem a necessidade da adição de floculantes e/ou utilização de centrífugas. Nos processos contínuos de leito fixo, obteve-se melhor escoamento da fase fluida, com uma distribuição mais uniforme e maior velocidade de permeação, praticamente eliminando os problemas de compactação e colmatação.
Em relação à opção de utilização da manta de Bidim®, pode-se chegar a um acréscimo de 100% na massa de adsorvente em comparação aos pellets recobertos com argila, atingindo-se um valor máximo testado de 12,5 g de argila em uma coluna com volume total de 16,8 cm3. As dificuldades neste sistema ficam por conta da vedação e uniformidade de molhamento do leito.
As duas propostas de arranjo experimental se credenciaram para o processo de adsorção de corante do repolho roxo em argilas, apresentando vantagens consideráveis em relação à utilização do adsorvente "in natura" (pó), em sistemas em batelada e em coluna.
No que se refere à remoção do sódio residual do Biodiesel, os três materiais adsorventes testados (argila Tonsil Terrana 580 FF, argila Spectrogel BP e sílica amorfa Dioxil-RH) se mostraram eficientes para a remoção do sódio residual do biodiesel, abaixo da concentração limite fixada pela legislação, ou seja, de 10 ppm.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/88924 |
| Date | January 2006 |
| Creators | Lopes, Toni Jefferson |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Quadri, Marintho Bastos, Machado, Ricardo Antonio Francisco |
| Publisher | Florianópolis, SC |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | xx, 125 f.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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