Dessulfurização de combustíveis via extração líquido-líquido em microdispositivos

dc.contributor.advisorSouza, Domingos Fabiano de Santana
dc.contributor.advisor-co1Padilha, Carlos Eduardo de Araújo
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9532-3026pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1186888955341616pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0002-1594-6814pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7400460833577257pt_BR
dc.contributor.authorSantiago, Luiz Eduardo Pereira
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8654979200815633pt_BR
dc.contributor.referees1Jesus, Anderson Alles de
dc.contributor.referees2Vitor Sobrinho, Eledir
dc.contributor.referees3Ruiz, Juan Alberto Chavez
dc.date.accessioned2024-04-22T23:00:31Z
dc.date.available2024-04-22T23:00:31Z
dc.date.issued2024-03-08
dc.description.abstractConventional methods for removing sulfur compounds perform poorly especially when treating aromatic compounds. Current studies have directed efforts to investigate deep extractive desulfurization (EDS) using microdevices. Microdevices are units with micrometer-sized channels that enhance mass and heat transfer phenomena. For EDS in microdevices to be viable, it is essential to choose the appropriate extractor solvent used. Among the possibilities, an excellent candidate is polyethylene glycol (PEG). The present work aims to analyze the use of PEG 300 and PEG 400 in the removal of dibenzothiophene. The identification of flow patterns was carried out using digital image colorimetry, making it possible to estimate the specific interfacial area and the volumetric mass transfer coefficient. The experiments followed na experimental logic that allowed extracting insights into deep desulfurization. In addition, the mass transfer phenomena involved and the application of the best experimental conditions in a real diesel sample were evaluated. The results obtained with model fuel were able to achieve 99,36% DBT removal with 1,0 minute residence time, 1:1 volumetric ratio, and three extraction cycles, in microchannels with 0,5 mm in diameter and 1,0 m in length. Furthermore, applying the best experimental conditions to diesel, the total sulfur concentration decreased from 1646 to 312 ppm, resulting in an extractive efficiency of 81,04%.pt_BR
dc.description.resumoMétodos convencionais de remoção de compostos sulfurosos apresentam desempenho insatisfatório, principalmente ao tratar compostos aromáticos. De forma a superar essa dificuldade, estudos atuais têm direcionado esforços ao investigar a extração dessulfurativa (EDS) profunda utilizando microdispositivos. Estas unidades são projetadas com canais de tamanho micrométrico, responsáveis por intensificar fenômenos de transferência de calor e massa. Na utilização da EDS, é essencial uma escolha adequada de um solvente extrator e dentre as possibilidades, um excelente candidato é o polietileno glicol (PEG). O presente trabalho estudou o desempenho extrativo oferecido por microdispositivos, assim como aspectos relacionados à intensificação de transferência de massa, adotando como solvente extrator o PEG 300 e o PEG 400 na remoção de dibenzotiofeno. A identificação dos padrões de escoamento foi realizada por colorimetria digital de imagens, sendo possível a estimação mais exata de área interfacial específica e do coeficiente volumétrico de transferência de massa. Os experimentos seguiram uma lógica experimental que permitiu um entendimento a respeito da dessulfurização profunda. Adicionalmente, os fenômenos de transferência de massa envolvidos e a aplicação das melhores condições experimentais em um combustível real foram devidamente mensurados. Os resultados obtidos com combustível modelo foram capazes de alcançar 99.36% de remoção de DBT em 1,0 minuto de tempo de residência, razão volumétrica de 1:1 e com três ciclos multiestágios, em microcanais com 0,5 mm de diâmetro e 1,0 m de comprimento. Ademais, a aplicação das melhores condições em um combustível real resultou na diminuição da concentração total de enxofre de 1642 ppm para 312 ppm, representando uma eficiência extrativa de 81,04%.pt_BR
dc.identifier.citationSANTIAGO, Luiz Eduardo Pereira. Dessulfurização de combustíveis via extração líquido-líquido em microdispositivos. Orientador: Dr. Carlos Eduardo Araújo Padilha. 2024. 91f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/58216
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectExtração dessulfurativapt_BR
dc.subjectSolvente PEG 300, 400pt_BR
dc.subjectMicrodispositivospt_BR
dc.subjectColorometria digital de imagenspt_BR
dc.subjectTransferência de massapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.titleDessulfurização de combustíveis via extração líquido-líquido em microdispositivospt_BR
dc.title.alternativeDesulfurization of fuels via liquid-liquid extraction in microdevicespt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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