Estudo de um reator para eletroflotação de águas residuais da indústria do petróleo visando sua reutilização.

• Autor(a) principal: LEITE, José Cleidimário Araújo.
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2058
• topic: Águas residuais; Reator para eletroflotação; Indústria do petróleo; Reator eletroquímico; Efluentes; Petróleo; Meio ambiente; Residual waters; Reactor for electroflotation; Oil industry; Effluents; Petroleum; Environment; Saneamento Básico; Petróleo e Petroquímica

O objetivo neste trabalho foi estudar o desempenho de um reator eletroquímico “air lift”, em escala semipiloto, no qual se utilizou o processo de eletroflotação aplicado na separação de óleos e graxas em emulsões óleo-água produzidas na indústria do petróleo. Com este estudo, desenvolveu-se um sistema de tratamento da água produzida na indústria petroquímica visando melhorar os aspectos técnico, econômico e ambiental. Para tanto, os seguintes estudos foram realizados: geração, caracterização e comportamento de bolhas de H2 e Cl2; transferência de massa e modelagem do reator; e desempenho do reator e do processo de eletroflotação no tratamento de emulsões óleo-água sintética e real. Os experimentos com a emulsão sintética foram realizados em laboratório, e com a emulsão real, na Estação de Tratamento de Efluentes da Unidade de Tratamento e Processamento de Fluidos da PETROBRAS S.A. (ETE/UTPF/UN-RNCE/PETROBRAS) em Guamaré - RN. De acordo com os resultados, o diâmetro, a velocidade, a área, o volume e o raio de Sauter das bolhas de H2 e Cl2 foram reduzidos com o aumento da concentração de NaCl e pouco influenciados pela densidade de corrente elétrica. A taxa de transferência de massa no reator aumentou fortemente com a produção de bolhas de gás. A taxa de remoção de óleo na emulsão sintética variou de 55,80 a 90,91% e foi afetada principalmente pela densidade de corrente elétrica e pela concentração de NaCl. O consumo energético variou de 0,5185 a 1,5678 kWh m-3 e foi influenciado pela densidade de corrente e vazão volumétrica. Para a emulsão real, a taxa de remoção variou entre 76,92 e 86,96% e o consumo energético de 0,4194 a 2,4138 kWh m-3. As variáveis estudadas apresentaram efeitos fenomenológicos semelhantes para as emulsões sintética e real, porém o desempenho do reator foi melhor com a emulsão real. Para a melhor condição experimental ( = 300,0 A m e j -2, = 0,0450mv Q 3 h-1 e H = 0,5750 m), e 1000 mg L-1 de NaCl, obteve-se uma taxa de remoção de 86,96%, com redução de 69,0 mg L-1 para 9,0 mg L-1 na concentração de óleo, e um consumo energético equivalente de 1,8467 kWh m-3. A cinética de remoção de óleo foi melhor representada pela solução de um modelo de segunda ordem. A concentração de óleo do efluente tratado na ETE da PETROBRAS S.A. foi reduzida cerca de 79,00%, uma redução de 14,0 mg L-1 para 3,0 mg L-1, em 120,0 min de eletrólise.