Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação.
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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/259 |
Resumo: | Diversas tecnologias tem sido utilizadas para tratamento da água produzida (mistura água/óleo). Os processos de separação por membranas (PSM) apresentam vantagens sobre outros métodos tradicionais de separação, contudo alguns problemas operacionais atrelados aos PSM, como polarização por concentração, fouling e formação da camada gel, causam o decréscimo do fluxo permeado com o tempo. Sob condições onde os efeitos da polarização por concentração são mínimas, o escoamento será afetado pela pressão transmembrana. Assim, foi realizado um estudo da fluidodinâmica de uma mistura água/óleo utilizando membrana cerâmica, com auxílio do software ANSYS CFX® Release 15.0. Foi desenvolvido um modelo matemático com um fluido incompressível escoando em regime turbulento. As equações de momento linear, conservação e transporte de massa foram resolvidas com o auxílio de uma malha estruturada. Os resultados da simulação apresentaram os seguintes resultados: a modelagem matemática previu numericamente o processo de filtração tangencial via membrana cerâmica no tratamento de água produzida; observou-se que em vazões muito baixas há uma maior concentração de óleo próximo a membrana enquanto em vazões elevadas, o óleo fica disperso na mistura, onde há a quebra da camada limite; os efeitos viscosos não apresentam diferenças significativas nos perfis de concentração e velocidade. |
id |
UFCG_d90aa7dbb3bccd1c52d2b9f8225c7533 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:localhost:riufcg/259 |
network_acronym_str |
UFCG |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
repository_id_str |
4851 |
spelling |
Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação.Transferência de massa..Simulação numérica.Membrana Cerâmica.Polarização por Concentração.Mass transfer.Numerical simulation.Ceramic Membrane.Concentration Polarization.Engenharia Química.Diversas tecnologias tem sido utilizadas para tratamento da água produzida (mistura água/óleo). Os processos de separação por membranas (PSM) apresentam vantagens sobre outros métodos tradicionais de separação, contudo alguns problemas operacionais atrelados aos PSM, como polarização por concentração, fouling e formação da camada gel, causam o decréscimo do fluxo permeado com o tempo. Sob condições onde os efeitos da polarização por concentração são mínimas, o escoamento será afetado pela pressão transmembrana. Assim, foi realizado um estudo da fluidodinâmica de uma mistura água/óleo utilizando membrana cerâmica, com auxílio do software ANSYS CFX® Release 15.0. Foi desenvolvido um modelo matemático com um fluido incompressível escoando em regime turbulento. As equações de momento linear, conservação e transporte de massa foram resolvidas com o auxílio de uma malha estruturada. Os resultados da simulação apresentaram os seguintes resultados: a modelagem matemática previu numericamente o processo de filtração tangencial via membrana cerâmica no tratamento de água produzida; observou-se que em vazões muito baixas há uma maior concentração de óleo próximo a membrana enquanto em vazões elevadas, o óleo fica disperso na mistura, onde há a quebra da camada limite; os efeitos viscosos não apresentam diferenças significativas nos perfis de concentração e velocidade.Several technologies have been used to treat the water produced (water / oil mixture). Membrane separation processes (PSM) have advantages over other traditional methods of separation, however, some operational problems related to PSM, such as polarization by concentration, fouling and formation of the gel layer, cause a decrease in permeate flow over time. Under conditions where the effects of concentration polarization are minimal, the flow will be affected by transmembrane pressure. Thus, a study of the fluid dynamics of a water / oil mixture using ceramic membrane was carried out with the help of ANSYS CFX® Release 15.0 software. A mathematical model was developed with an incompressible fluid flowing in a turbulent regime. The equations of linear momentum, conservation and mass transport were solved with the aid of a structured mesh. The results of the simulation presented the following results: mathematical modeling numerically predicted the process of tangential filtration via the ceramic membrane in the treatment of produced water; it was observed that in very low flows there is a higher concentration of oil near the membrane while at high flow rates the oil is dispersed in the mixture, where the boundary layer is broken; the viscous effects do not present significant differences in the concentration and velocity profiles.CapesUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGFARIAS NETO, Severino Rodrigues de.FARIAS NETO, S. R.http://lattes.cnpq.br/5029314237107938SILVA, Vimario Simoes.SILVA, V. S.http://lattes.cnpq.br/8721829546506317OLIVEIRA, Laercio Gomes de.OLIVEIRA, L. G.http://lattes.cnpq.br/8019994661593404LIMA, Lígia Maria Ribeiro.LIMA, L. M. R.http://lattes.cnpq.br/2234236872716926SOUSA, Raissa Menezes de.20162018-02-07T12:18:32Z2018-02-072018-02-07T12:18:32Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/259SOUSA, Raissa Menezes de. Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação. 2016. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2016. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/259porCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-12-12T16:51:55Zoai:localhost:riufcg/259Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-12-12T16:51:55Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação. |
title |
Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação. |
spellingShingle |
Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação. SOUSA, Raissa Menezes de. Transferência de massa.. Simulação numérica. Membrana Cerâmica. Polarização por Concentração. Mass transfer. Numerical simulation. Ceramic Membrane. Concentration Polarization. Engenharia Química. |
title_short |
Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação. |
title_full |
Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação. |
title_fullStr |
Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação. |
title_full_unstemmed |
Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação. |
title_sort |
Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação. |
author |
SOUSA, Raissa Menezes de. |
author_facet |
SOUSA, Raissa Menezes de. |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
FARIAS NETO, Severino Rodrigues de. FARIAS NETO, S. R. http://lattes.cnpq.br/5029314237107938 SILVA, Vimario Simoes. SILVA, V. S. http://lattes.cnpq.br/8721829546506317 OLIVEIRA, Laercio Gomes de. OLIVEIRA, L. G. http://lattes.cnpq.br/8019994661593404 LIMA, Lígia Maria Ribeiro. LIMA, L. M. R. http://lattes.cnpq.br/2234236872716926 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
SOUSA, Raissa Menezes de. |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Transferência de massa.. Simulação numérica. Membrana Cerâmica. Polarização por Concentração. Mass transfer. Numerical simulation. Ceramic Membrane. Concentration Polarization. Engenharia Química. |
topic |
Transferência de massa.. Simulação numérica. Membrana Cerâmica. Polarização por Concentração. Mass transfer. Numerical simulation. Ceramic Membrane. Concentration Polarization. Engenharia Química. |
description |
Diversas tecnologias tem sido utilizadas para tratamento da água produzida (mistura água/óleo). Os processos de separação por membranas (PSM) apresentam vantagens sobre outros métodos tradicionais de separação, contudo alguns problemas operacionais atrelados aos PSM, como polarização por concentração, fouling e formação da camada gel, causam o decréscimo do fluxo permeado com o tempo. Sob condições onde os efeitos da polarização por concentração são mínimas, o escoamento será afetado pela pressão transmembrana. Assim, foi realizado um estudo da fluidodinâmica de uma mistura água/óleo utilizando membrana cerâmica, com auxílio do software ANSYS CFX® Release 15.0. Foi desenvolvido um modelo matemático com um fluido incompressível escoando em regime turbulento. As equações de momento linear, conservação e transporte de massa foram resolvidas com o auxílio de uma malha estruturada. Os resultados da simulação apresentaram os seguintes resultados: a modelagem matemática previu numericamente o processo de filtração tangencial via membrana cerâmica no tratamento de água produzida; observou-se que em vazões muito baixas há uma maior concentração de óleo próximo a membrana enquanto em vazões elevadas, o óleo fica disperso na mistura, onde há a quebra da camada limite; os efeitos viscosos não apresentam diferenças significativas nos perfis de concentração e velocidade. |
publishDate |
2016 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2016 2018-02-07T12:18:32Z 2018-02-07 2018-02-07T12:18:32Z |
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://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/259 SOUSA, Raissa Menezes de. Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação. 2016. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2016. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/259 |
url |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/259 |
identifier_str_mv |
SOUSA, Raissa Menezes de. Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação. 2016. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2016. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/259 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.none.fl_str_mv |
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior. |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Campina Grande Brasil Centro de Ciências e Tecnologia - CCT PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA UFCG |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Campina Grande Brasil Centro de Ciências e Tecnologia - CCT PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA UFCG |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG instname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) instacron:UFCG |
instname_str |
Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
instacron_str |
UFCG |
institution |
UFCG |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
repository.mail.fl_str_mv |
bdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.br |
_version_ |
1809744348516974592 |