Análise microscópica e avaliação quantitativa do processo de desestabilização de emulsões água-em-óleo com aplicação de campo elétrico
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRJ |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11422/21250 |
Resumo: | Este trabalho analisa a estabilidade das emulsões água-em-óleo com a aplicação de campo elétrico, que é uma técnica de amplo uso prático, porém, ainda com pouca compreensão sobre como definir o máximo campo elétrico aplicável ou o campo elétrico ótimo para maximizar a separação da água do óleo. A corrente drenada pela emulsão é a única variável monitorada nos trabalhos presentes na literatura e, de maneira a aumentar a compreensão do processo de desestabilização, foi feita a monitoração visual do processo com uso de um microscópio. Pela análise microscópica em conjunto com a corrente medida, a estabilidade das emulsões, em função do campo elétrico aplicado, foi avaliada. Além disto, foi proposto o uso da Transformada Wavelet, que permitiu a identificação mais precisa do campo elétrico que gera fenômenos tais como floculação, formação de uma ponte aquosa entre os eletrodos (campo elétrico crítico) e explosão de gotículas maiores (breakup electric field). Foram utilizadas emulsões modelo com teores de água entre 15 wt.% e 25 wt.%. Com base em planejamento experimental fatorial fracionário, foi avaliada a influência de parâmetros como tempo de rampa, frequência de campo elétrico, forma de onda e teor de água na emulsão no processo de desestabilização. Identificou-se que as variáveis mais relevantes no processo de desestabilização foram a forma de onda e o teor de água, o que é valioso para a prática operacional. |
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Além disto, foi proposto o uso da Transformada Wavelet, que permitiu a identificação mais precisa do campo elétrico que gera fenômenos tais como floculação, formação de uma ponte aquosa entre os eletrodos (campo elétrico crítico) e explosão de gotículas maiores (breakup electric field). Foram utilizadas emulsões modelo com teores de água entre 15 wt.% e 25 wt.%. Com base em planejamento experimental fatorial fracionário, foi avaliada a influência de parâmetros como tempo de rampa, frequência de campo elétrico, forma de onda e teor de água na emulsão no processo de desestabilização. Identificou-se que as variáveis mais relevantes no processo de desestabilização foram a forma de onda e o teor de água, o que é valioso para a prática operacional.This work analyzes the stability of water-in-oil emulsions with the application of electric field, which is a technique of ample practical use, but still with little understanding on how to define the maximum applicable electric field or the optimal electric field to maximize the separation of the water from the oil. The current drained by the emulsion is the only variable monitored in the works present in the literature and, in order to increase the understanding of the destabilization process, the visual monitoring of the process was done using a microscope. By microscopic analysis in conjunction with the measured current, the stability of the emulsions, as a function of the applied electric field, was evaluated. In addition, it was proposed the use of the Wavelet Transform, which allowed for a more precise identification of the electric field that generates phenomena such as flocculation, formation of an aqueous bridge between the electrodes (critical electric field) and breakup electric field. Model emulsions with water contents between 15 wt.% and 25 wt.% were used. Based on experimental fractional experimental design, the influence of parameters such as ramp time, electric field frequency, waveform and water content in the emulsion in the destabilization process was evaluated. It was identified that the most relevant variables in the destabilization process were the wave form and the water content, which is valuable for the operational practice.Submitted by Jorge Junior (jorge.gentil@ct.ufrj.br) on 2023-04-24T21:24:04Z No. of bitstreams: 1 925386.pdf: 8581093 bytes, checksum: fc75cf4c48565cac0725b9c9ef911a03 (MD5)Approved for entry into archive by Christianne Fontes de Andrade (cfontes@ct.ufrj.br) on 2023-08-01T18:24:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 925386.pdf: 8581093 bytes, checksum: fc75cf4c48565cac0725b9c9ef911a03 (MD5)Made available in DSpace on 2023-08-01T18:24:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 925386.pdf: 8581093 bytes, checksum: fc75cf4c48565cac0725b9c9ef911a03 (MD5) Previous issue date: 2019-04porUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIAEletrocoalescênciaTransformada WaveletCampo elétrico críticoAnálise microscópica e avaliação quantitativa do processo de desestabilização de emulsões água-em-óleo com aplicação de campo elétricoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/21250/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD52ORIGINAL925386.pdf925386.pdfapplication/pdf8581093http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/21250/1/925386.pdffc75cf4c48565cac0725b9c9ef911a03MD5111422/212502023-11-30 00:02:16.061oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:02:16Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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