Estudo, caracterização e aplicação de argilas esmectíticas para utilização em processos de remoção óleo/água / Study, characterization and application of clays for use in oil / water removal processes

É grande a preocupação com o lançamento de resíduos oleosos, no meio ambiente principalmente por seus efeitos nocivos à saúde humana. Emulsões óleo/água são os principais poluentes emitidos pelos efluentes industriais e domésticos. As águas oleosas em canais subterrâneos e em zonas costeiras apresentam sérios problemas de poluição da água e necessitam urgentemente de soluções. Dentre as diversas formas de tratamento de efluentes poluídos por óleo destaca-se a adsorção, reconhecida como um método eficaz e econômico para o tratamento de águas oleosas. A adsorção é um fenômeno físico-químico de superfície no qual uma substância de fase líquida ou gasosa é transferida para uma de fase sólida, permanecendo ligada por interações físicas ou químicas. Neste sentido, a utilização de argilominerais como adsorvente tem-se mostrado interessante devido às propriedades destes materiais, apresentando assim grande relevância para a área ambiental. Neste trabalho, a argila bentonita denominada Brasgel foi caracterizada, e estudada como adsorvente no processo de remoção de óleo. A argila foi caracterizada a partir das técnicas Difração de raios X (DRX) para identificar a estrutura do material e Espectroscopia de Fluorescência de Raios X por Energia Dispersiva (EDX) para determinação da composição química do material em termos qualitativo e semi-quantitativo. O teste de capacidade de adsorção e inchamento de Foster indicaram o elevado potencial que a argila bentonita tem como adsorvente

Análise cinética de secagem solar em amostras de batata doce / Kinetics of sweet potatoes samples in a solar dryer

O objetivo do estudo foi realizar a desidratação de amostras de batata doce através da secagem solar para realizar as análises de transferência de calor e massa através das curvas de secagem. As amostras foram submetidas à desidratação em dois tipos de geometrias, circulares, com um raio de 1 cm, e retangulares, com comprimento de 2,0 cm. Os coeficientes de difusividade foram obtidos pelo ajuste experimental aos modelos foram respectivamente 0,0007942 m2/s e 4,19x10-06 m2/s para as geometrias cilíndrica e plana. Comprovando a eficiência da secagem.

Processo de secagem solar e transferência de massa em amostras de mandioca/Study of drying kinetics of manioc samples in a solar dryer

As frutas exercem um papel fundamental, por serem ricas em nutrientes, vitaminas e minerais. A secagem consiste em realizar remoção da água e outros líquidos contidos no alimento, podendo alterar as características sensórias e seu valor nutricional, no entanto preservando a qualidade do mesmo. Em contrapartida o alimento apresenta o aumento da vida útil, fácil transporte e comercialização, pois o alimento seco é leve e compacto e permanecem inteiros por longos períodos, evitando assim perdas e descartes em áreas inadequadas, além de utilizar a luz solar que não polui o meio ambiente. O objetivo do estudo foi realizar a desidratação de amostras de Mandioca através da secagem solar para obter as respectivas análises de transferência de calor e massa das curvas de secagem. As amostras foram submetidas à desidratação em dois tipos de geometrias, circulares com 1 cm de espessura e em retangular com 1 cm de comprimento. Os dados experimentais das curvas de secagem para as duas condições foram ajustados ao modelo matemático de secagem baseado na Segunda Lei de Fick. As amostras apresentaram peso constante a partir de 6 horas de experimento para ambas as geometrias. O coeficiente difusivo, obtido através da aplicação da Segunda Lei de Fick, para geometria retangular foi de 2,65x10-6 m2/s e para a geometria cilíndrica de 2,66x10-3 m2/s. O que confirma os bons resultados da secagem solar

Development of Co / SBA-15 and Ru / Co / SBA-15 catalysts from silica sources.

Este trabalho teve como objetivo, desenvolver peneiras moleculares utilizando fontes de sílica convencional (TEOS) e alternativa (cinza da casca de arroz), utilizá-las como suportes para catalisadores de Cobalto destinados à síntese de FischerTropsch, e também, investigar o efeito da introdução de rutênio como promotor na reação acima mencionada. Preparou-se a SBA-15 a partir de um gel com composição molar: 1.0 FONTE DE SÍLICA: 0.017 P123: 5.7 HCl: 193 H2O. Os catalisadores foram preparados pelo processo de impregnação úmida utilizando solução de 0,1 M de (Co(NO3)2.6H2O). Na sequência, foi incorporado o promotor rutênio usando solução aquosa de 0,1M de Cloreto de Rutênio (RuCl3xH2O). As amostras foram caracterizadas por DRX, EDX, TG/ATD, MEV, MET, RTP e adsorção física de N2. A reação de Fischer-Tropsch foi conduzida em reator leito de lama durante 6 horas de reação a 240oC e pressão de 20 bar, utilizando uma relação molar H2/CO = 1. A obtenção da SBA-15 utilizando fontes de sílica convencional e alternativa pôde ser confirmada pelos difratogramas, com destaque para a SBA-15 obtida com a fonte alternativa cinzas da casca de arroz, resíduo agrícola produzido em longa escala e que praticamente não tem aplicação comercial. Os difratogramas dos catalisadores na faixa angular de 0-8º mostraram que após a impregnação dos metais e calcinação, não ocorreram modificações na estrutura hexagonal dos materiais mesoporosos, observando-se os picos principais da fase do SBA-15. As análises de adsorção física de N2 das peneiras moleculares SBA-15 (CCA) e SBA15 (TEOS), mostram isotermas com perfil do tipo IV e histerese H1, características de materiais mesoporosos. As análises térmicas das peneiras moleculares SBA-15 (TEOS) e SBA-15 (CCA) indicaram a eliminação do direcionador (Pluronic) no processo de calcinação. As áreas superficiais específicas dos catalisadores diminuem e o volume de poro varia, devido ao bloqueio parcial dos poros pelo cobalto e pelo promotor rutênio, mas a estrutura da peneira molecular SBA-15 não é alterada. Os perfis de RTP dos catalisadores das séries Co/SBA-15 e Ru/Co/SBA-15 permitiram verificar a presença de picos distintos que pode ser causado pela redução dos óxidos de cobalto. A MET mostrou espécies de cobalto na forma esférica com tamanho de 20 nm, e após a co-impregnação com rutênio, houve uma melhor dispersão dessas espécies de cobalto resultando em partículas menores com tamanho médio de 10 nm. Os resultados obtidos a partir da síntese de FischerTropsch pelos catalisadores, apresentaram altas seletividades a hidrocarbonetos C5+ de alto valor agregado, bem como, verificou-se que a co-impregnação do promotor rutênio no catalisador Co/SBA-15, favoreceu o aumento da seletividade para hidrocarbonetos C5+ e diminuiu a seletividade para metano, com destaque para o desempenho do catalisador 20%Co/0,5%Ru/SBA-15 preparado com as cinzas da casca de arroz.The aim of this work was to prepare the mesoporous molecular sieve SBA-15 using conventional silica sources (TEOS) and alternative (Ash rice husk) and uses them as support for cobalt catalysts for the Fischer-Tropsch process. And investigate the introduction of ruthenium as a promoter. It was prepared SBA- 15 from a gel of molar composition : 1.0 silica source : 0.017 P123 : 5.7 HCl : 193 H2O. The catalysts were prepared by wet impregnation process using 0.1 M solution (Co(NO3)2.6H2O) (Vetec). Following ruthenium promoter was incorporated using 0.1 M aqueous solution of ruthenium chloride (RuCl3xH2O). The samples were characterized by XRD, EDX , TG/DTA, SEM, TEM, TPR and adsorption of N2. The Fischer-Tropsch reaction is conducted at 240 °C , pressure of 20 bar using a molar ratio H2/CO = 1, on a slurry reactor for a reaction time of 8 h. Obtaining the SBA -15 silica using conventional sources and alternative could be confirmed by X ray diffraction , with emphasis on the SBA -15 obtained with the alternative source of rice husk ash , a residue of agriculture abundant and cheap that is usually discarded. The XRD patterns of the catalysts in the angular range 0-8º showed that after impregnation and calcination of the metal changes did not occur in the hexagonal structure of mesoporous materials , observing the main peaks of the phase of SBA -15. The physical adsorption of N2 analysis of SBA -15 molecular sieves (CCA) and SBA -15 (TEOS) show with type IV isotherm profile and H1 hysteresis characteristics of mesoporous material. The thermal analysis of SBA -15 molecular sieves (TEOS) and SBA -15 (CCA) indicated the elimination of the template (Pluronic) in the calcination process. The specific surface areas of the catalysts decreases , and the pore volume changes due to partial blockage of the pores by cobalt and ruthenium promoter, but the structure of SBA -15 molecular sieve is not changed. TPR profiles of the catalysts of the series Co /SBA- 15 and Ru /Co /SBA -15 evidenced the presence of distinctive peaks that can be caused by the reduction of cobalt oxides. TEM showed cobalt species on spherical 20 nm in size, and after co- impregnation with ruthenium was a better dispersion of these cobalt species resulting in particles with average size smaller than 10 nm. The results obtained from the Fischer- Tropsch the catalysts showed high selectivity to hydrocarbons C5+ of high value, and it was found that co- impregnation of the ruthenium promoter in the Co catalyst /SBA -15 promoted the increase of selectivity to C5+ hydrocarbons and decreased the selectivity to methane, highlighting the performance of the catalyst 20 % Co/0.5 % Ru/SBA-15 prepared with the ashes of the rice husk .Cape

Utilização de resíduos descartáveis de casca de arroz a bagaço de cana de açúcar para fabricação de catalisadores menos poluentes

A enorme quantidade de resíduos gerados por determinados setores produtivos tem levado pesquisadores a buscar soluções adequadas, com o intuito de atender as questões técnicas, econômicas e ambientais. A necessidade de aproveitamento de resíduos nos processos industriais está acentuada no mundo. Dessa forma, este trabalho estudou resíduos da casca de arroz e do Bagaço de Cana de açúcar geralmente descartáveis para produção de catalisadores menos poluentes ao meio ambiente