Remoção de chumbo, niquel e zinco em zeolita utilizando sistema de leito fluidizado

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Main Author: Homem, Eduardo Machado
Publication Date: 2001
Format: Master thesis
Language: por
Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Download full: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1591473
Summary: Orientador: Meuris Gurgel Carlos da Silva
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spelling Remoção de chumbo, niquel e zinco em zeolita utilizando sistema de leito fluidizadoAdsorçãoZeolitosMetais pesadosNíquelChumboZincoOrientador: Meuris Gurgel Carlos da SilvaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: Com o desenvolvimento tanto qualitativo como quantitativo dos processos industriais, a identificação de riscos graves de impacto ambiental pela geração de resíduos têm aumentado em proporção igual, senão maior, a este desenvolvimento. A necessidade de descarte destes resíduos na atmosfera, em cursos de água ou no solo, gerou a demanda por pesquisas de novos processos de tratamento e otimização dos já existentes. Dentre os diversos tipos de resíduos, destacam-se os que possuem metais pesados agregados, devido ao seu nível de periculosidade na contaminação de lençóis freáticos e cursos de água e, ainda, pelos males que provoca no ser humano e outras formas de vida. A maioria destes metais é responsável por enfermidades como simples alergias e problemas respiratórios e existem evidências que muitos são cancerígenos, mutagênicos e teratogênicos. Portanto, o estudo e o desenvolvimento de tecnologias para a remoção destes metais é um assunto, na Engenharia Ambiental, que vem merecendo destaque. Das tecnologias desenvolvidas, as que vêm apresentando melhores possibilidades de aplicação na indústria são aquelas que têm a adsorção como princípio fundamental, particularmente, as que utilizam leito fixo. No entanto, estes sistemas possibilitam a formação de canais preferenciais e a formação de zonas inativas provocando um menor aproveitamento da capacidade de remoção do sólido adsorvente. Visando a minimização destes fatores, o leito fluidizado vem se constituindo como um sistema alternativo que oferece maiores vantagens, como as relacionadas a taxa de transferência de massa e o melhor comportamento fluidodinâmico. Neste trabalho foi realizado o estudo do processo de adsorção de chumbo, níquel e zinco em leito fluidizado utilizando a zeólita sintética Baylith 986, forneci da pela Bayer. No desenvolvimento experimental utilizou-se soluções de metal com concentrações iniciais variando de 5 ppm a 10 ppm, pH 2 e 4 e vazão constante. Foram realizados ensaios com cada metal separadamente, em combinações dois a dois e os três simultaneamente. O intuito deste roteiro foi determinar as melhores condições para a adsorção de cada metal e, nesta condição, interpretar os dados obtidos com os ensaios combinados, a fim de estabelecer uma ordem de competitividade entre estes metais. Os testes de adsorção foram realizados para concentrações iniciais de 5, 10, 15,20 e 30 ppm. Por último, aos dados de adsorção é aplicado o modelo desenvolvido por Renken et aI (1998), determinando, assim, as constantes da isoterma de Langmuir e os coeficientes de transferência de massa. As medidas de concentrações ao longo dos testes foram realizadas por espectrofotometria de absorção atômica. Os resultados deste estudo são apresentados através de curvas de equilíbrio e de cinética de adsorçãoAbstract: Due to qualitative and quantitative industrial process development, many serious risks to environment originated from residuals generation have been identified. The need for the disposal of these residuals in air, water or soil, has generated many researchs focused on new treatment process and improvement of the existem. Among all kinds of residuals, that wich have heavy metals as a constituent must have more attention from the researchers because of the danger they represent to undergorund water and surface water and because ofthe problems that may cause to humans and other kinds of life. Most of those metals are responsable for many diseases and there are evidences that may be cancerigens, mutagenics and teratogenics. Thus, the removal technology development for these metals is a subject, in Environrnental Engineering, that has many to be studied yet. Among known technologies, that wich have adsorption as fundamental principIe present better possibilities to be applied in industry and specially when using fixed bed. However, in these systems the are some disadvantages lik.e formation of preferencial chanels andinative zones that reduce the solid removal capability. For the minimization of these factors, fluidized bed has become an alterna tive system that offers advantages related to mass transfer and a improved fluiddynamic behaviour. In this work the adsorption process of lead, nickel and zinc in fluidized bed using the sintetic zeolite Baylith 986, supplied by Bayer, was studied. In the experiments was used metal solutions with concentrations ranging from 5 ppm to 30 ppm, pH equal to 2 and 4 and constant volumetric flow. The experiments were done with each metal separatedly, in combinations of two metals and ali tQgether. The objective was to determine the best conditions for the adsorption of each metal and then, through the interpretation of these datas, determine the order ofpreference for adsorption oflead, nickel.and zinco. Finally, a mathematical model developed by Renken et ai (1998) is used for the Langmuir isotherm and mass transfer coefficients calculation, using the adsorption datas obtained. The concentrations measure were made with Atomic Absorption Spectrofotometry and the results are shown on equilibrium plots and adsorption cinetics curvesMestradoEngenharia de ProcessosMestre em Engenharia Química[s.n.]Silva, Meuris Gurgel Carlos da, 1955-Barbosa, Celmy Maria Bezerra de MenezesGimenes, Marcelino LuizUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASHomem, Eduardo Machado20012001-12-13T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf112p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1591473HOMEM, Eduardo Machado. Remoção de chumbo, niquel e zinco em zeolita utilizando sistema de leito fluidizado. 2001. 112p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1591473. 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