Fotodegradação de Poluente Orgânico em Reator Microfluídico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rüdiger, Karol Kreuz
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/219722
Resumo: TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Engenharia de Alimentos.
id UFSC_00f05f52cca1e9374e83dcddce97fbba
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/219722
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Fotodegradação de Poluente Orgânico em Reator MicrofluídicoFotocatáliseAzul de metilenoMicrorreatoresCFDTCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Engenharia de Alimentos.A intensa atividade industrial alimentícia gera efluentes, que se não tratados, causam grande impacto ambiental. Entre esses efluentes se encontram os corantes sintéticos que possuem difícil degradação, os quais necessitam de um tratamento prévio ao seu descarte. Neste trabalho, inicialmente foram realizados ensaios experimentais qualitativos com um chip microfluídico aliado à exposição de luz UV. No sistema microfluídico foram conectadas uma mangueira e uma bomba peristáltica onde realizou-se o escoamento de uma solução de 10 mg/L de azul de metileno em água destilada. Retirou-se uma amostra na saída do microrreator em intervalos maiores que 1 h e as mesmas foram analisadas por espectrometria UV/VIS. Porém, devido ao cenário da pandemia mundial do Coronavírus (COVID-19), os experimentos foram interrompidos em respeito ao distanciamento social. Logo, o estudo inicial foi cancelado e utilizou-se resultados experimentais provenientes de artigo científico do grupo de pesquisa e que consistiu em um sistema semelhante ao previamente planejado e realizado. Através dos mesmos, foi desenvolvido um modelo matemático para simular a degradação do poluente azul de metileno. Realizou-se um estudo de malha, assim como a validação do modelo através dos resultados experimentais. Além disto, uma análise de sensibilidade com a variação da intensidade luminosa, concentração inicial e tempo de residência para os dois tipos de lâmpadas (UV-LED e UV-convencional) foi realizada. E um estudo da variação da intensidade luminosa com a adição de lâmpadas LEDs também foi analisado e sua influência na cinética de degradação. Os resultados obtidos através da simulação apresentaram valores condizentes com o esperado. A análise dos resultados indicou que o aumento da intensidade luminosa, para níveis menores que 5,0 W/m², foi benéfico para a conversão de azul de metileno, da mesma forma para o tempo de residência. O estudo com a variação da concentração inicial apresentou resultados condizentes com o esperado. Porém, ainda são necessários mais estudos para a aquisição de novos coeficientes cinéticos aparentes. No mais, o modelo desenvolvido e validado pode ser aplicado em demais estudos pois mostrou representar muito bem os fenômenos reais que ocorrem no microrreator.The intense industrial food activity generates effluents, which, if not treated, cause a great environmental impact. Among these effluents are synthetic dyes that have difficult degradation, which require treatment prior to disposal. In this work, initially qualitative experimental tests were carried out with a microfluidic chip combined with exposure to UV light. In the microfluidic system, a hose and a peristaltic pump were connected, where a solution of 10 mg / L of methylene blue in distilled water was carried out. A sample was taken at the exit of the micro-reactor at intervals greater than 1 h and they were analyzed by UV / VIS spectrometry. However, due to the scenario of the worldwide Coronavirus pandemic (COVID-19), the experiments were interrupted out of respect for social distance. Therefore, the initial study was canceled and experimental results from a scientific article of the research group were used, which consisted of a system similar to the one previously planned and carried out. Through them, a mathematical model was developed to simulate the degradation of the methylene blue pollutant. A mesh study was carried out, as well as the validation of the model through experimental results. In addition, a sensitivity analysis with the variation of light intensity, initial concentration and residence time for the two types of lamps (UV-LED and UV-conventional) was performed. And a study of the variation in light intensity with the addition of LED lamps was also analyzed and its influence on the degradation kinetics. The results obtained through the simulation showed values consistent with the expected. The analysis of the results indicated that the increase of the luminous intensity, for levels below 5.0 W / m², was beneficial for the conversion of methylene blue, in the same way for the residence time. The study with the variation of the initial concentration showed results consistent with the expected. However, further studies are still needed to acquire new apparent kinetic coefficients. Furthermore, the model developed and validated can be applied in other studies because it has shown to represent very well the real phenomena that occur in the micro-reactor.Florianópolis, SCSoares, CínitaPadoin, NatanUniversidade Federal de Santa CatarinaRüdiger, Karol Kreuz2021-01-27T17:05:20Z2021-01-27T17:05:20Z2020-12-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis61 p.application/pdfhttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/219722info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSC2021-01-27T17:05:20Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/219722Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732021-01-27T17:05:20Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Fotodegradação de Poluente Orgânico em Reator Microfluídico
title Fotodegradação de Poluente Orgânico em Reator Microfluídico
spellingShingle Fotodegradação de Poluente Orgânico em Reator Microfluídico
Rüdiger, Karol Kreuz
Fotocatálise
Azul de metileno
Microrreatores
CFD
title_short Fotodegradação de Poluente Orgânico em Reator Microfluídico
title_full Fotodegradação de Poluente Orgânico em Reator Microfluídico
title_fullStr Fotodegradação de Poluente Orgânico em Reator Microfluídico
title_full_unstemmed Fotodegradação de Poluente Orgânico em Reator Microfluídico
title_sort Fotodegradação de Poluente Orgânico em Reator Microfluídico
author Rüdiger, Karol Kreuz
author_facet Rüdiger, Karol Kreuz
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Soares, Cínita
Padoin, Natan
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Rüdiger, Karol Kreuz
dc.subject.por.fl_str_mv Fotocatálise
Azul de metileno
Microrreatores
CFD
topic Fotocatálise
Azul de metileno
Microrreatores
CFD
description TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Engenharia de Alimentos.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-12-21
2021-01-27T17:05:20Z
2021-01-27T17:05:20Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/219722
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/219722
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 61 p.
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Florianópolis, SC
publisher.none.fl_str_mv Florianópolis, SC
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808652181804417024

Registros relacionados