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Estudo de reator fotocatalítico para tratamento de gases contaminados com compostos orgânicos voláteis (2019)

  • Authors:
  • Autor USP: MATSUMOTO, DANIELLE - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PQI
  • Subjects: RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA; FOTOQUÍMICA; SIMULAÇÃO
  • Language: Português
  • Abstract: Este estudo apresenta o desenvolvimento de um reator de leito fluidizado em escala laboratorial para a degradação fotoquímica de compostos orgânicos voláteis, desde seu projeto até a construção de um modelo fluidodinâmico para posterior estudo de scale-up e otimização. O processo de tratamento baseia-se na foto-oxidação catalítica dos contaminantes em contato com dióxido de titânio (TiO2) e radiação ultravioleta. Para a construção da unidade laboratorial, o projeto contou com o financiamento do projeto PIPE - Fase 1 financiado pela FAPESP (No.00953/2016). Um dos resultados deste projeto foi uma pesquisa de mercado com diversos clientes que mostrou a necessidade de desenvolvimento de novas tecnologias para tratamento de gases contaminados com compostos orgânicos voláteis (COV). A unidade laboratorial foi montada e instalada, sendo realizados dois tipos de experimentos no reator fotocatalítico. O primeiro foi para tratamento de aromáticos (BTX) utilizando-se como catalisador TiO2, impregnado em sílica, sintetizado em laboratório. Como resultado desta etapa, observou-se que reator foi capaz de remover os contaminantes estudados. No entanto, nas condições investigadas, o processo não foi capaz de reduzir significativamente as concentrações de contaminante no ar tratado e o catalisador foi desativado pelos poluentes, requerendo um processo de regeneração. Para uma melhor avaliação do reator e a sua modelagem, optou-se por utilizar um poluente modelo, n-hexano, de forma a não degradar o catalisador. Para estes experimentos, o catalisador utilizado também foi trocado para TiO2 comercial tipo anatase. Resultados quantitativos relacionaram o aumento da conversão no reator com o aumento de massa de catalisador e diminuição com um aumento na vazão volumétrica. A partir destes experimentos, pode-se obter um modelo cinético baseado na determinação dos parâmetroscinéticos em um reator fotocatalítico usando a abordagem Langmuir-Hinshelwood para a degradação do n-hexano com sucesso. Por fim, a modelagem fluidodinâmica deste reator foi realizada utilizando-se o software comercial Fluent. Desenvolveu-se um modelo que considera a fluidodinâmica e cinética da reação obtida experimentalmente. Algumas simplificações foram feitas para otimizar os tempos de simulação e os principais resultados do CFD foram os campos de pressão, velocidade, fração volumétrica de sólidos e velocidade da reação de decomposição do n-hexano.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 26.02.2019
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      MATSUMOTO, Danielle; PAIVA, José Luís de. Estudo de reator fotocatalítico para tratamento de gases contaminados com compostos orgânicos voláteis. 2019.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2019. Disponível em: < https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28112019-162521/pt-br.php >.
    • APA

      Matsumoto, D., & Paiva, J. L. de. (2019). Estudo de reator fotocatalítico para tratamento de gases contaminados com compostos orgânicos voláteis. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28112019-162521/pt-br.php
    • NLM

      Matsumoto D, Paiva JL de. Estudo de reator fotocatalítico para tratamento de gases contaminados com compostos orgânicos voláteis [Internet]. 2019 ;Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28112019-162521/pt-br.php
    • Vancouver

      Matsumoto D, Paiva JL de. Estudo de reator fotocatalítico para tratamento de gases contaminados com compostos orgânicos voláteis [Internet]. 2019 ;Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28112019-162521/pt-br.php


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