Uso de software Octave para o estudo do mecanismo de bloqueio de poros no processo de filtração por membrana

• Autor(a) principal: Pinto, John Mark Lima
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26801
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Ultrafiltração; Membranas (Tecnologia); Cálculos numéricos; Ultrafiltration; Membranes (Technology); Numerical calculations

Um dos principais problemas encontrados nos processos de separação por membranas que usam a pressão como força motriz é o decaimento do fluxo de permeado em função do tempo de filtração, causado pelo depósito de partículas na membrana (fouling). O estudo do mecanismo de bloqueio de poros da membrana envolve o ajuste não linear de modelos matemáticos fenomenológicos a partir de dados experimentais. Assim, este trabalho teve por objetivo a utilização do software Octave para o estudo do mecanismo de bloqueio de poros no processo de filtração por membrana. A escolha do Octave se deve ao fato deste ser um software livre, de código aberto. Quatro mecanismos de bloqueio de poros foram estudados para indicar o decaimento do fluxo de permeado: (i) bloqueio completo dos poros (ii), bloqueio parcial dos poros, (iii) bloqueio interno dos poros e (iv) formação de torta. Um script foi desenvolvido no software usando as equações matemáticas de cada mecanismo, expressas como J=f(t), sendo J o fluxo de permeado e t o tempo de filtração. Dados experimentais de filtração de caldo de cana com diferentes membranas foram utilizados para testar o script. Os parâmetros de cada modelo foram estimados a partir do ajuste não-linear usando a função nlinfit. Os resultados mostraram que o script desenvolvido foi capaz de estimar os parâmetros dos modelos e, a partir da soma dos quadrados dos resíduos (SSE) e do coeficiente de determinação 2 , estabelecer o mecanismo de fouling para cada membrana testada.