Desenvolvimento de membranas de matriz mista para separação de O2/N2

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Sandro Eugênio da
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/7912
Resumo: The production of enriched and/or purified O2 is closely linked to energy and environmental aspects. So, one of technology alternatives to reduce O2 production cost are membranes for gas separation. But, to compete with conventional separation technologies, the development of new materials have been investigated such as mixed matrix membranes (MMM). In this context, the objectives of this work are the development of MMM preparation methodologies using polyurethane (PU) and zeolites 4A e 5A, further on morphological, structural, thermal and transport properties characterizations of MMM for O2/N2 separation. Among developed methodologies, MT1 provided an increase of 140% in selectivity of O2/N2 through MMM PU+Z5A15%. Furthermore, hollow fiber membranes with inside selective layer were produced which better morphology was obtained by spinning condition at GAP of 5 cm and selective solution pressure of 1,0 bar. Therefore, the results provided in this work show that the technology is promising to improve the efficiency of O2/N2 separation.
id UFRJ_a66982f3ed33134410f7c9cb09cc1d82
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/7912
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Desenvolvimento de membranas de matriz mista para separação de O2/N2Engenharia químicaZeólitasMembranas de matriz mistaSeparação de O2/N2CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAThe production of enriched and/or purified O2 is closely linked to energy and environmental aspects. So, one of technology alternatives to reduce O2 production cost are membranes for gas separation. But, to compete with conventional separation technologies, the development of new materials have been investigated such as mixed matrix membranes (MMM). In this context, the objectives of this work are the development of MMM preparation methodologies using polyurethane (PU) and zeolites 4A e 5A, further on morphological, structural, thermal and transport properties characterizations of MMM for O2/N2 separation. Among developed methodologies, MT1 provided an increase of 140% in selectivity of O2/N2 through MMM PU+Z5A15%. Furthermore, hollow fiber membranes with inside selective layer were produced which better morphology was obtained by spinning condition at GAP of 5 cm and selective solution pressure of 1,0 bar. Therefore, the results provided in this work show that the technology is promising to improve the efficiency of O2/N2 separation.A produção de O2 enriquecido e/ou purificado está intimamente ligada a aspectos energéticos e ambientais. Logo, uma das alternativas de tecnologia para reduzir os custos de produção de O2 são os processos de separação de gases por membranas, mas para competir com as tecnologias convencionais de separação, o desenvolvimento de novos materiais seletivos ao O2 deve ser investigado, sendo que uma das alternativas são as membranas de matriz mista (MMM). Neste sentido, os objetivos deste trabalho são o desenvolvimento de metodologias para confecção de MMMs de poliuretano e zeólitas do tipo 4A e 5A, além das caracterizações morfológicas, estruturais, térmicas e de propriedade de transporte para a separação de O2/N2. Dentre as metodologias desenvolvidas, a MT1 através da MMM PU+Z5A15% proporcionou um aumento de 140% na seletividade ao O2. Além disso, avaliou-se as condições de preparo de membranas em fibra oca anisotrópica composta com pele seletiva interna cuja melhor morfologia foi obtida na condição de fiação - DEB (distância extrusora banho) de 5 cm e pressão de solução da pele de 1,0 bar. Portanto, os resultados obtidos neste trabalho demonstram que a tecnologia é promissora para melhorar a eficiência de separação O2/N2.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFRJBorges, Cristiano Piacsekhttp://lattes.cnpq.br/2384868693958953Ferraz, Helen ConceiçãoHabert, Alberto CláudioTavares, Frederico WanderleySoares, Bluma GuentherParedes, Márcio Luis LyraSilva, Sandro Eugênio da2019-05-13T18:06:08Z2023-12-21T03:02:08Z2016-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://hdl.handle.net/11422/7912porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:02:08Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/7912Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2023-12-21T03:02:08Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de membranas de matriz mista para separação de O2/N2
title Desenvolvimento de membranas de matriz mista para separação de O2/N2
spellingShingle Desenvolvimento de membranas de matriz mista para separação de O2/N2
Silva, Sandro Eugênio da
Engenharia química
Zeólitas
Membranas de matriz mista
Separação de O2/N2
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
title_short Desenvolvimento de membranas de matriz mista para separação de O2/N2
title_full Desenvolvimento de membranas de matriz mista para separação de O2/N2
title_fullStr Desenvolvimento de membranas de matriz mista para separação de O2/N2
title_full_unstemmed Desenvolvimento de membranas de matriz mista para separação de O2/N2
title_sort Desenvolvimento de membranas de matriz mista para separação de O2/N2
author Silva, Sandro Eugênio da
author_facet Silva, Sandro Eugênio da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Borges, Cristiano Piacsek
http://lattes.cnpq.br/2384868693958953
Ferraz, Helen Conceição
Habert, Alberto Cláudio
Tavares, Frederico Wanderley
Soares, Bluma Guenther
Paredes, Márcio Luis Lyra
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Sandro Eugênio da
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia química
Zeólitas
Membranas de matriz mista
Separação de O2/N2
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
topic Engenharia química
Zeólitas
Membranas de matriz mista
Separação de O2/N2
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
description The production of enriched and/or purified O2 is closely linked to energy and environmental aspects. So, one of technology alternatives to reduce O2 production cost are membranes for gas separation. But, to compete with conventional separation technologies, the development of new materials have been investigated such as mixed matrix membranes (MMM). In this context, the objectives of this work are the development of MMM preparation methodologies using polyurethane (PU) and zeolites 4A e 5A, further on morphological, structural, thermal and transport properties characterizations of MMM for O2/N2 separation. Among developed methodologies, MT1 provided an increase of 140% in selectivity of O2/N2 through MMM PU+Z5A15%. Furthermore, hollow fiber membranes with inside selective layer were produced which better morphology was obtained by spinning condition at GAP of 5 cm and selective solution pressure of 1,0 bar. Therefore, the results provided in this work show that the technology is promising to improve the efficiency of O2/N2 separation.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-02
2019-05-13T18:06:08Z
2023-12-21T03:02:08Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/7912
url http://hdl.handle.net/11422/7912
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.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UFRJ
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UFRJ
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv pantheon@sibi.ufrj.br
_version_ 1815455985818402816