Comportamento do sistema NaCI-KCI-H2O em cristalização simultânea (2018)
- Authors:
- Autor USP: PENHA, FREDERICO MARQUES - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PQI
- Assunto: CRISTALIZAÇÃO
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: No que diz respeito às águas residuais industriais, além da elevada frequência direta de efluentes salinos, o tratamento convencional de efluentes aquosos de diferentes tipos de indústria quase sempre resulta em uma solução contendo sais solúveis e insolúveis que podem ter qualidade suficiente para serem descartados em corpos aquosos, mas qualidade insuficiente para permitir a reutilização da água em processos industriais. Para reutilizar a água, visando o descarte zero de líquido, a cristalização se mostrou tecnicamente viável e tem sido utilizada nesta separação. Simultaneamente com a evaporação da água, os sais dissolvidos tornam-se materiais particulados que são subsequentemente separados por filtração ou centrifugação. Contudo, para atender às necessidades modernas da indústria em relação aos tratamentos com efluentes salinos, o processo de cristalização deve mostrar melhorias, especialmente devido à sua importância para atingir as metas de descarga de líquidos. Neste sentido, a cristalização simultânea representa a possibilidade de remover vários compostos em uma única operação de cristalização a partir de uma solução multicomponente. Isso significa que além da purificação da água, essa operação também pode permitir a recuperação dos compostos nos efluentes, que podem ser considerados como matéria-prima, eliminando resíduos - ou dando-lhes a destinação mais adequada. Para isso, é necessário projetar processos para separar os diferentes componentes que compõem as correntes de efluentes salinos e produzir produtos cristalinos com características morfológicas conhecidas. Dessa forma, o presente trabalho visou investigar o comportamento de sistemas ternários em cristalização, utilizando como modelo o sistema NaCl-KCl-H2O no processo de cristalização evaporativa em batelada, no intuito de avaliar a influência dosparâmetros de processo nos cristais formados e de traçar estratégias que possibilitassem o aproveitamento dos sais contidos nos efluentes. Três diferentes rotas de operação foram testadas para avaliar o comportamento dos cristais: uma inicialmente saturada apenas em NaCl, uma inicialmente saturada apenas em KCl e uma já de início saturada em ambos sais. Diferentes taxas de evaporação, tamanhos e teores de sementes foram testados. Verificou-se, de maneira geral, que o controle de dois fenômenos elementares é a chave para contornar os principais obstáculos desse processo: crescimento epitaxial e nucleação secundária. Em determinadas condições foi possível obter o produto das bateladas em distribuições bimodais, com cada pico rico em um dos sais, com purezas superiores a 90 %. Estes produtos, passíveis de separação simultânea dos cristais por composição e tamanho, foram obtidos em condições de supersaturações mais baixas e semeadura de cristais grandes de KCl e pequenos de NaCl. A partir destes resultados, considerando-se a necessidade de desenvolver técnicas de purificação de água menos intensivas em energia e mais favoráveis ao meio ambiente, um sistema de cristalização por membranas (MC) foi testado, utilizando-se o mesmo sistema modelo. O design proposto para MC possibilitou operar com este sistema por tempos superiores a 6 horas, com decaimento do fluxo em torno de 20 %. Contudo, o produto da cristalização simultânea por membranas não apresentou melhorias quanto à segregação.
- Imprenta:
- Data da defesa: 13.06.2018
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ABNT
PENHA, Frederico Marques. Comportamento do sistema NaCI-KCI-H2O em cristalização simultânea. 2018. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-19092018-074356/. Acesso em: 16 abr. 2024. -
APA
Penha, F. M. (2018). Comportamento do sistema NaCI-KCI-H2O em cristalização simultânea (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-19092018-074356/ -
NLM
Penha FM. Comportamento do sistema NaCI-KCI-H2O em cristalização simultânea [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 16 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-19092018-074356/ -
Vancouver
Penha FM. Comportamento do sistema NaCI-KCI-H2O em cristalização simultânea [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 16 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-19092018-074356/ - Crossflow microfiltration of sugarcane juice: effects of processing conditions and juice quality
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