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http://hdl.handle.net/1843/31894| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Extração de fenol, pela técnica de membranas líquidas surfatantes, tendo, com estudo de caso, o efluente da refinaria Gabriel Passos |
| Autor(es): | Naiara Aparecida dos Santos Pereira |
| Primeiro Orientador: | Adriane Salum |
| Primeiro membro da banca : | Tânia Lúcia Santos Miranda |
| Segundo membro da banca: | Cibele Konzen |
| Resumo: | Neste trabalho, foi estudada a extração de fenol visando avaliar o potencial da técnica de membranas líquidas surfatantes (MLS) para extração desse soluto de efluentes líquidos. Para tal, partiu-se, inicialmente de uma solução sintética, contendo 95 mg.L-1 de fenol e, posteriormente, utilizou-se um efluente líquido industrial do refino de petróleo da Refinaria Gabriel Passos REGAP/PETROBRAS, contendo 116,14 mg.L-1 de fenol. As MLS são preparadas, emulsionando-se duas fases imiscíveis, e a emulsão primária formada é dispersa em uma fase externa contendo o soluto, de mesma natureza da fase interna dessa emulsão, formando-se uma emulsão múltipla. Este sistema, constituído, portanto, de três fases, onde a primeira e terceira fase são miscíveis entre si, tem como fase intermediária a fase membrana, que se interpõe entre as duas outras, imiscível com elas, e é responsável pela permeação seletiva do soluto da fase externa doadora para a fase interna receptora. No estudo realizado com a solução sintética, os parâmetros investigados foram: pH da fase externa, concentração de extratante, concentração de surfatante, concentração de NaOH na fase interna e tempo de permeação. Os melhores resultados obtidos com a solução sintética de fenol foram: pH = 2,0, [CYANEX® 921] = 2,0% m/v, tpermeação = 2 a 10 min, [ECA 4360]FM = 1,0% v/v, [NaOH]FI = 0,50 mol.L-1, obtendo-se 97% de extração do fenol presente inicialmente na fase externa, deixando a fase externa final com uma concentração de fenol de 2,70 mg.L-1, em uma operação em estágio único. Ainda para a solução sintética, obtiveram-se os seguintes resultados: o estudo para avaliação da capacidade de extração de uma fase membrana reutilizada em contato com fase externa fresca, realizado com 3 ciclos de extração por MLS, completos e subsequentes, utilizando-se sempre a fase membrana recuperada do ciclo anterior, mostrou que o desempenho da fase membrana reutilizada foi similar ao da fase membrana fresca; o estudo visando ao esgotamento da fase externa em fenol mostrou a necessidade de 3 ciclos de extração, com uma concentração de fenol na fase externa final de 0,41 mg.L-1, inferior à estabelecida pela legislação vigente para descarte de fenol em cursos d’água (0,5 mg.L-1). Os ensaios com o efluente foram realizados nas melhores condições obtidas para o estudo da solução sintética. Alguns parâmetros foram reavaliados: pH de permeação (pH 2,0, 4,0 e o pH natural do efluente (pH 8,0)) em função do tempo. O pH 2,0 levou a uma maior extração de fenol (68%) e o pH do efluente a uma extração de 56%. Nos ensaios para esgotamento da fase externa em fenol, 3 ciclos de extração não foram suficientes para adequar o material para descarte. A técnica MLS mostrou-se com um grande potencial para a aplicação desejada, necessitando aprofundar os estudos para este e outros efluentes industriais. |
| Abstract: | In this work, phenol extraction was studied in order to evaluate liquid surfactant membranes (LSM) technique potential for extraction of this solute from liquid effluents. For this purpose, two phenol solutions were used: a synthetic solution, containing 95 mg.L-1 of phenol, and an industrial liquid effluent from petroleum refinery from Gabriel Passos Refinery Plant - REGAP/PETROBRAS, containing 116.14 mg.L-1 of phenol. The LSM are prepared by making an emulsion of two immiscible phases, the resulting primary emulsion being dispersed in an external phase, of the same nature of the internal phase of such emulsion, resulting in a multiple emulsion. This three phase system, where the first and the third phases are miscible in each other, presents a membrane phase as an intermediate phase, which is responsible for the selective permeation of the solute from the donating external phase to the accepting internal phase. For the synthetic solution study, the investigated parameters were: external phase pH, extractant concentration, surfactant concentration, NaOH concentration of the internal phase and permeation time. The best results obtained for the phenol synthetic solution were: pH = 2,0, [CYANEX® 921] = 2,0% m/v, tpermeation = 10 min, [ECA 4360]MP = 1,0% v/v, [NaOH]IP = 0,50 mol.L-1, recovering 97% of the phenol initially present in the external phase, leaving the final external phase with a phenol concentration of 2,70 mg.L-1, in a single stage operation. Additionally, for the synthetic solution, the following results were obtained: the study for the evaluation of the extraction capacity of a membrane phase reused in contact with a fresh external phase, conducted in three complete and subsequent LSM extraction cycles, showed that the used membrane performance was similar to the fresh membrane phase; the study, aimed at the depletion of the external phase, showed the need of 3 extraction cycles, with a phenol concentration at the final external phase of 0.41 mg.L-1, lower than the required by the legislation for phenol disposal at watercourses (0.5 mg.L-1). The tests with the effluent were conducted by using the best conditions obtained for the synthetic solution study. Some parameters were reevaluated: permeation pH (pH 2.0, 4.0 and the natural pH of the effluent (pH 8.0) as a function of time. A higher phenol extraction was obtained for the pH 2.0 (68%) and for the effluent pH, an extraction of 56% was obtained. For the experiments for depletion of the external phase, 3 cycles were not enough to reach the required disposal levels. LSM technique showed a great potential for the desired application, further studies being necessary for this and other industrial effluents. |
| Assunto: | Engenharia química Fenol Petróleo |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Instituição: | UFMG |
| Departamento: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA |
| Curso: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| metadata.dc.rights.uri: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/pt/ |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/31894 |
| Data do documento: | 26-Jul-2013 |
| Aparece nas coleções: | Dissertações de Mestrado |
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