Contribuição ao estudo da ultrafiltração em modulos tubulares de membranas minerais

Abstract

Orientador: Edison BittencourtDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: A história de processos de separação por membranas na Faculdade de Engenharia Química da UNICAMP teve início com a doação, pela Financiadora Nacional de Estudos e Projetos - FINEP, de dois equipamentos, sendo um para estudos de permeação gasosa em filmes poliméricos e o outro para processos de ultrafiltração. O equipamento de ultrafiltração, um CARBOSEP (Rhonê-Pholenc), constituído de dois módulos tubulares, e utilizando membranas minerais (ZrO2-Grafita), foi implementado através de um projeto de pesquisa financiado pela Fundação de Amparo a Pesquisa Científica do Estado de São Paulo - FAPESP, o que proporcionou, além da implementação, a aquisição de um computador. Esta implementação proporcionou uma visão mais quantitativa do processo. O trabalho aqui descrito, apresenta uma extensa revisão bibliográfica sobre o assunto ultrafiltração. Abordando-se o modelo da pressão osmótica, conjuntamente com correlações e dados levantados através da literatura, foi realizada uma tentativa de simulação, através de um programa de computador, da operação de concentração por ultrafiltração em módulos tubulares. Este modelo foi confrontado com dados reais através de experimentos realizados com soluções de Dextrana T20 (Mw = 20.000). Optou-se pelas soluções de Dextrana devido à relativa facilidade de obtenção de suas propriedades, mas o programa que foi elaborado pode ser estendido a outras soluções, desde que suas propriedades estejam disponíveis. O modelo apresentou boa correlação com os valores experimentais a baixas concentrações de alimentação (< 4% p/p)Abstract: The history of membranes separation process' in the College of Chemical Engineering -UNICAMP started with the donation of two equipaments, one for gas permeation studies and the other for ultrafiltration process studies, by FINEP -National Funding of Studies and Projects. The ultrafiltration equipament, a CARBOSEP model (ftom Rhonê-Pholenc), is composed of two tubular modules, and uses mineral membranes (ZrO2-Graphite). It has been implemented through a research project that was funded by the Support Fondation of Scientific Research of São Paulo State - FAPESP. This implementation made possible to have more quantitative view of the process. This work presents an extensive bibliographical review about ultrafiltration process. The osmotic pressure model, together with data from the literature was used to simulate, by means of a computer program, the concentration operation in tubular modules. This model was confronted with real situation through the experiments which were conducted with Dextrane T20 (Mw = 20,000) solutions. Dextrane solutions were used because their characteristics are easy to find. However, the program can be extended for other solutions because of its flexibility. The model presented a good correlation with experimental data at low concentrations (< 4 wt %)MestradoCiencia e Tecnologia de MateriaisMestre em Engenharia Químic

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