Oxidação úmida de fenóis com catalisadores de ferro suportado em argilominerais em reator de leito de lama (slurry)

dc.contributor.advisorSousa, João Fernandes dept_BR
dc.contributor.advisor-co1Benachour, Mohandpt_BR
dc.contributor.advisor-co1IDpor
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2445243904431423por
dc.contributor.advisorIDpor
dc.contributor.advisorLatteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783510Y4por
dc.contributor.authorSantiago Júnior, Aristides Felipept_BR
dc.contributor.authorIDpor
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3354764607516744por
dc.contributor.referees1Abreu, César Augusto Moraes dept_BR
dc.contributor.referees1IDpor
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4153191049728440por
dc.contributor.referees2Ruiz, Juan Alberto Chavezpt_BR
dc.contributor.referees2IDpor
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5051286289341242por
dc.contributor.referees3Silva, Antonio Osimar Sousa dapt_BR
dc.contributor.referees3IDpor
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5289388662589522por
dc.contributor.referees4Melo, Josette Lourdes de Sousapt_BR
dc.contributor.referees4IDpor
dc.contributor.referees4Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787094H6por
dc.date.accessioned2014-12-17T15:01:51Z
dc.date.available2011-04-05pt_BR
dc.date.available2014-12-17T15:01:51Z
dc.date.issued2010-10-15pt_BR
dc.description.abstractThe wet oxidation of organic compounds with CO2 and H2O has been demonstrated to be an efficient technique for effluent treatment. This work focuses on the synthesis, characterization and catalytic performance of Fe-MnO2/CeO2, K-MnO2/CeO2/ palygorskite and Fe/ palygorskite toward the wet oxidative degradation of phenol. The experiments were conducted in a sludge bed reactor with controlled temperature, pressure and stirring speed and sampling of the liquid phase. Experiments were performed on the following operating conditions: temperature 130 ° C, pressure 20.4 atm, catalyst mass concentration of 5 g / L initial concentration of phenol and 0.5 g / L. The catalytic tests were performed in a slurry agitated reactor provided with temperature, pressure and agitation control and reactor liquid sampling. The influences of iron loaded on the support (0.3; 7 and 10%, m/m) and the initial pH of the reactant medium (3.1; 6.8; 8.7) were studied. The iron dispersion on the palygorskite, the phase purity and the elemental composition of the catalyst were evaluated by X-Ray Difraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-Ray Flourescence (XRF). The use of palygorskite as support to increase the surface area was confirmed by the B.E.T. surface results. The phenol degradation curves showed that the Fe3+ over palygorskite when compared with the other materials tested has the best performance toward the (Total Organic carbonic) TOC conversion. The decrease in alkalinity of the reaction medium also favors the conversion of TOC. The maximum conversion obtained from the TOC with the catalyst 3% Fe / palygorskite was around 95% for a reaction time of 60 minutes, while reducing the formation of acids, especially acetic acid. With products obtained from wet oxidation of phenol, hydroquinone, p-benzoquinone, catechol and oxalic acid, identified and quantified by High Performance Liquid Chromatography was possible to propose a reaction mechanism of the process where the phenol is transformed into the homogeneous and heterogeneous phase in the other by applying a kinetic model, Langmuir-Hinshelwood type, with evaluation of kinetic constants of different reactions involved.eng
dc.description.resumoA oxidação úmida de compostos orgânicos a CO2 e H2O tem demonstrado ser uma técnica interessante no tratamento de efluentes. Este trabalho tem como objetivo a síntese e caracterização dos catalisadores Fe-MnO2/CeO2, K-MnO2/CeO2/paligorsquita e Fe/paligorsquita, assim como, a avaliação na degradação oxidativa do fenol. Os experimentos foram realizados em um reator de leito de lama, com controle de temperatura, de pressão e de velocidade de agitação e com coleta de amostras da fase líquida. Os Experimentos foram executados nas seguintes condições operacionais: temperatura de 130 oC, pressão de 20,4 atm, concentração mássica do catalisador de 5 g/L e concentração inicial do fenol de 0,5 g/L. Os parâmetros avaliados foram: teor de ferro impregnado (0,3; 7 e 10% em massa) e o pH do meio reacional (3,1; 6,8 e 8,7). Os resultados da caracterização por DRX, MEV e FRX mostraram a dispersão do ferro na paligorsquita, a pureza das fases e, finalmente, a composição dos elementos que constituem o catalisador. O uso da paligorsquita como suporte eleva a área especifica superficial do catalisador que foi confirmada por análise BET. As curvas de degradação do fenol indicam que o catalisador Fe3+ suportado em paligorsquita tem um papel preponderante na conversão de Carbono Orgânico Total (COT) quando comparado aos demais catalisadores. A diminuição da alcalinidade do meio reacional favorece também a conversão de COT. A conversão máxima de COT obtida com o catalisador 3% Fe/paligorsquita, foi em torno de 95 % para um tempo de reação de 60 minutos, reduzindo ao mesmo tempo a formação de ácidos, em especial o ácido acético. Com os produtos obtidos da oxidação úmida do fenol, hidroquinona, p-benzoquinona, catecol e ácido oxálico, identificados e quantificados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência, foi possível propor um mecanismo do processo reacional onde o fenol é transformado em fase homogênea e os demais em fase heterogênea. Aplicou-se um modelo cinético, tipo Langmuir- Hinshelwood, com avaliação das constantes cinéticas das diferentes reações envolvidaspor
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.formatapplication/pdfpor
dc.identifier.citationSANTIAGO JÚNIOR, Aristides Felipe. Phenol Wet oxidation on catalyst supported in clay minerals using a reactor with mechanical agitation (slurry). 2010. 149 f. Tese (Doutorado em Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15904
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortepor
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.departmentPesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionaispor
dc.publisher.initialsUFRNpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectFenolpor
dc.subjectFerropor
dc.subjectPaligorsquitapor
dc.subjectOxidação úmida catalíticapor
dc.subjectReator slurrypor
dc.subjectModelo cinéticopor
dc.subjectPhenoleng
dc.subjectIroneng
dc.subjectPalygorskiteeng
dc.subjectCharacterizationeng
dc.subjectWet oxidationeng
dc.subjectSlurry reactoreng
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.titleOxidação úmida de fenóis com catalisadores de ferro suportado em argilominerais em reator de leito de lama (slurry)por
dc.title.alternativePhenol Wet oxidation on catalyst supported in clay minerals using a reactor with mechanical agitation (slurry)eng
dc.typedoctoralThesispor

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