Modelagem e simulação das correlações de scale-up para o processo de flotação por ar dissolvido (fad) utilizando análise dimensional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vasconcelos, Robson de Souza
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNICAP
Texto Completo: http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/649
Resumo: The implantation costs of dissolved air flotation (DAF) pilot units require special strategies due to the lack of correlations between laboratory and industrial scale, as novel flotation methods have been considered strictly from an economic standpoint. In this sense, significant efforts have been made to describe and model a scale-up to the process of FAD, being necessary to design and validate a scale-up forecasting model to promote a change in the required scale. In this study a scale-up correlation for a pilot unit project was determined based on the analysis of dynamic similarity correlations involving the predominant phenomena of a dissolved air flotation (DAF) chamber used in separating and recovering oily water. With the aid of computational fluid dynamics and videos of microbubble and floc flow, inertia and gravity were identified as the predominant phenomena in a DAF chamber by the discrepancy between the average speeds of rise of microbubbles and flakes of 8.73 10-7 m/s and 1.17510-5 m/s, respectively. The simulations were performed using ANSYS software and measurements were made with the aid of a camera. The strategy described herein is simple and reduces the likelihood of future risks in scale-up investments.
id UCAP_a42f5e04fb009d818283f094dd4865d9
oai_identifier_str oai:tede2.unicap.br:tede/649
network_acronym_str UCAP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNICAP
repository_id_str 4646
spelling Sarubbo, Leonie AsforaCPF:73580163434http://lattes.cnpq.br/4691045388698504Santos, Valdemir Alexandre dosCPF:07974310472http://lattes.cnpq.br/6361567059632670Bernardino Júnior, Francisco MadeiroCPF:43047165300http://lattes.cnpq.br/1934903225521860Brandão, Yana BatistaCPF:02739006411http://lattes.cnpq.br/3860227097940599CPF:05276989460http://lattes.cnpq.br/8006679984513136Vasconcelos, Robson de Souza2017-06-01T18:20:46Z2016-04-042015-12-01http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/649The implantation costs of dissolved air flotation (DAF) pilot units require special strategies due to the lack of correlations between laboratory and industrial scale, as novel flotation methods have been considered strictly from an economic standpoint. In this sense, significant efforts have been made to describe and model a scale-up to the process of FAD, being necessary to design and validate a scale-up forecasting model to promote a change in the required scale. In this study a scale-up correlation for a pilot unit project was determined based on the analysis of dynamic similarity correlations involving the predominant phenomena of a dissolved air flotation (DAF) chamber used in separating and recovering oily water. With the aid of computational fluid dynamics and videos of microbubble and floc flow, inertia and gravity were identified as the predominant phenomena in a DAF chamber by the discrepancy between the average speeds of rise of microbubbles and flakes of 8.73 10-7 m/s and 1.17510-5 m/s, respectively. The simulations were performed using ANSYS software and measurements were made with the aid of a camera. The strategy described herein is simple and reduces the likelihood of future risks in scale-up investments.Os custos com a implantação de unidades piloto de flotação por ar dissolvido (FAD) requerem estratégias especiais em função da falta de correlações entre a escala laboratorial e a industrial, uma vez que os projetos de FAD têm sido concebidos apenas sob o ponto de vista econômico. Nesse sentido, tem-se realizado esforços significativos para descrever e modelar um scale-up para o processo de FAD, sendo necessário elaborar e validar um modelo de previsão de scale-up para promover a mudança de escala necessária. No presente trabalho foi obtida uma correlação de scale-up como base para o projeto de uma unidade piloto, a partir de um modelo físico em escala de laboratório por meio da análise de correlações de semelhança dinâmica envolvendo grandezas predominantes em uma câmara de FAD usada na separação e recuperação de águas oleosas. Com auxílio da fluidodinâmica computacional e de vídeos dos fluxos de microbolhas e flocos, as forças de inércia e de gravidade foram identificadas como as grandezas predominantes em uma câmara de FAD pela discrepância entre as velocidades médias de ascensão de microbolhas e flocos, de 8,7310-7 m/s e 1,17510-5 m/s, respectivamente. As simulações foram realizadas por meio do software ANSYS e as medidas foram efetuadas com o auxílio de uma câmera fotográfica. A metodologia de trabalho empregada permitiu o desenvolvimento de uma técnica simples e de baixo custo, diminuindo a probabilidade de riscos futuros em um investimento de scale-up.Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 robson_souza_vasconcelos.pdf: 2328772 bytes, checksum: 33965c207f7afa9baa550e0bb0bdff79 (MD5) Previous issue date: 2015-12-01application/pdfporUniversidade Católica de PernambucoMestrado em Desenvolvimento de Processos AmbientaisUNICAPBRDesenvolvimento de Processos Ambientaisflotaçãoanálise dimensionaláguas residuais - purificação - processo de lodo ativadodissertaçõesflotationdimensional analysiswastewater - purification - activated sludge processdissertationsCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERALModelagem e simulação das correlações de scale-up para o processo de flotação por ar dissolvido (fad) utilizando análise dimensionalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNICAPinstname:Universidade Católica de Pernambuco (UNICAP)instacron:UNICAPORIGINALrobson_souza_vasconcelos.pdfapplication/pdf2328772http://tede2.unicap.br:8080/tede/bitstream/tede/649/1/robson_souza_vasconcelos.pdf33965c207f7afa9baa550e0bb0bdff79MD51tede/6492018-09-24 15:29:24.49oai:tede2.unicap.br:tede/649Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.unicap.br:8080/http://tede2.unicap.br:8080/oai/requestbiblioteca@unicap.br||biblioteca@unicap.bropendoar:46462018-09-24T18:29:24Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNICAP - Universidade Católica de Pernambuco (UNICAP)false
dc.title.por.fl_str_mv Modelagem e simulação das correlações de scale-up para o processo de flotação por ar dissolvido (fad) utilizando análise dimensional
title Modelagem e simulação das correlações de scale-up para o processo de flotação por ar dissolvido (fad) utilizando análise dimensional
spellingShingle Modelagem e simulação das correlações de scale-up para o processo de flotação por ar dissolvido (fad) utilizando análise dimensional
Vasconcelos, Robson de Souza
flotação
análise dimensional
águas residuais - purificação - processo de lodo ativado
dissertações
flotation
dimensional analysis
wastewater - purification - activated sludge process
dissertations
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
title_short Modelagem e simulação das correlações de scale-up para o processo de flotação por ar dissolvido (fad) utilizando análise dimensional
title_full Modelagem e simulação das correlações de scale-up para o processo de flotação por ar dissolvido (fad) utilizando análise dimensional
title_fullStr Modelagem e simulação das correlações de scale-up para o processo de flotação por ar dissolvido (fad) utilizando análise dimensional
title_full_unstemmed Modelagem e simulação das correlações de scale-up para o processo de flotação por ar dissolvido (fad) utilizando análise dimensional
title_sort Modelagem e simulação das correlações de scale-up para o processo de flotação por ar dissolvido (fad) utilizando análise dimensional
author Vasconcelos, Robson de Souza
author_facet Vasconcelos, Robson de Souza
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Sarubbo, Leonie Asfora
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv CPF:73580163434
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4691045388698504
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Santos, Valdemir Alexandre dos
dc.contributor.advisor-co1ID.fl_str_mv CPF:07974310472
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6361567059632670
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Bernardino Júnior, Francisco Madeiro
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv CPF:43047165300
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1934903225521860
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Brandão, Yana Batista
dc.contributor.referee2ID.fl_str_mv CPF:02739006411
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3860227097940599
dc.contributor.authorID.fl_str_mv CPF:05276989460
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8006679984513136
dc.contributor.author.fl_str_mv Vasconcelos, Robson de Souza
contributor_str_mv Sarubbo, Leonie Asfora
Santos, Valdemir Alexandre dos
Bernardino Júnior, Francisco Madeiro
Brandão, Yana Batista
dc.subject.por.fl_str_mv flotação
análise dimensional
águas residuais - purificação - processo de lodo ativado
dissertações
topic flotação
análise dimensional
águas residuais - purificação - processo de lodo ativado
dissertações
flotation
dimensional analysis
wastewater - purification - activated sludge process
dissertations
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
dc.subject.eng.fl_str_mv flotation
dimensional analysis
wastewater - purification - activated sludge process
dissertations
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
description The implantation costs of dissolved air flotation (DAF) pilot units require special strategies due to the lack of correlations between laboratory and industrial scale, as novel flotation methods have been considered strictly from an economic standpoint. In this sense, significant efforts have been made to describe and model a scale-up to the process of FAD, being necessary to design and validate a scale-up forecasting model to promote a change in the required scale. In this study a scale-up correlation for a pilot unit project was determined based on the analysis of dynamic similarity correlations involving the predominant phenomena of a dissolved air flotation (DAF) chamber used in separating and recovering oily water. With the aid of computational fluid dynamics and videos of microbubble and floc flow, inertia and gravity were identified as the predominant phenomena in a DAF chamber by the discrepancy between the average speeds of rise of microbubbles and flakes of 8.73 10-7 m/s and 1.17510-5 m/s, respectively. The simulations were performed using ANSYS software and measurements were made with the aid of a camera. The strategy described herein is simple and reduces the likelihood of future risks in scale-up investments.
publishDate 2015
dc.date.issued.fl_str_mv 2015-12-01
dc.date.available.fl_str_mv 2016-04-04
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-06-01T18:20:46Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/649
url http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/649
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Católica de Pernambuco
dc.publisher.program.fl_str_mv Mestrado em Desenvolvimento de Processos Ambientais
dc.publisher.initials.fl_str_mv UNICAP
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Desenvolvimento de Processos Ambientais
publisher.none.fl_str_mv Universidade Católica de Pernambuco
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNICAP
instname:Universidade Católica de Pernambuco (UNICAP)
instacron:UNICAP
instname_str Universidade Católica de Pernambuco (UNICAP)
instacron_str UNICAP
institution UNICAP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNICAP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNICAP
bitstream.url.fl_str_mv http://tede2.unicap.br:8080/tede/bitstream/tede/649/1/robson_souza_vasconcelos.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 33965c207f7afa9baa550e0bb0bdff79
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNICAP - Universidade Católica de Pernambuco (UNICAP)
repository.mail.fl_str_mv biblioteca@unicap.br||biblioteca@unicap.br
_version_ 1811737516047335424