Aplicação de tensoativo não iônico na remoção de fenol de meio aquoso: equilíbrio e modelagem

dc.contributor.advisorBarros Neto, Eduardo Lins de
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2811639726261017
dc.contributor.authorSilva, Wanessa Paulino Neves
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0135440045666758
dc.contributor.referees1Dantas Neto, Afonso Avelino
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2174051551046465
dc.contributor.referees2Araújo, Alessandro Alisson de Lemos
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6204950349091367
dc.contributor.referees3Nascimento, André Ezequiel Gomes do
dc.contributor.referees3IDpt_BR
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7617753920843808
dc.contributor.referees4Oliveira, Humberto Neves Maia de
dc.contributor.referees4IDpt_BR
dc.contributor.referees4Latteshttp://lattes.cnpq.br/7302633941782540
dc.contributor.referees5Lima, Luis Ferreira de
dc.contributor.referees5IDpt_BR
dc.contributor.referees5Latteshttp://lattes.cnpq.br/5237142340345513
dc.contributor.referees6Melo, Ricardo Paulo Fonseca
dc.contributor.referees6IDpt_BR
dc.contributor.referees6Latteshttp://lattes.cnpq.br/2188795979320167
dc.date.accessioned2017-03-17T22:41:32Z
dc.date.available2017-03-17T22:41:32Z
dc.date.issued2016-12-07
dc.description.abstractEnvironmental sustainability has been the subject of interest and concern in the industry, mainly due to the generation of waste. As the phenolic compounds are toxic to aquatic organisms, the maximum level of 0.5 ppm is considered as concentration limit for releases in freshwater bodies by the Federal CONAMA Resolution no. 430 2011. In the process of treatment of these effluents, liquid-liquid extraction is the most economical process for the recovery of phenol, because it consumes little energy, but most often implements an organic solvent that can cause serious environmental problems. Some studies demonstrate the feasibility of using non-ionic surfactants to replace organic solvents. The main objective of this work was to study the process of wastewater phenol extraction using as extracting agent non-ionic surfactants nonylphenol ethoxylat. It was evaluated several properties such as the cloud point remove and, critical micelle concentration (c.m.c.) of surfactants micellization thermodynamic, effect of salt concentration (Xsal), surfactant concentration (Xt), phenol concentration (Xf) and ethoxylation degree of surfactant (EO) as well as the parameters of the extraction process. The results shows that the cloud point (PN) of the surfactants is directly affected by the amount of phenol and salts present in the effluent. The experimental design technique was efficient in the development of mathematical models capable of predicting the PN of surfactants and optimization of variables aimed a low energy cost (reduction of PN). The conditions to obtain the lowest value PN is Xsal = 0.2%, Xt = 0.5 and EO = 10. Assays for determining the c.m.c. and micellization thermodynamic analysis allowed to verify that the increase in temperature tends to decrease c.m.c. of surfactants, the micellization is a spontaneous and exothermic process for all temperatures studied and surfactants. The phenol removal efficiency of the systems was satisfactory and in some cases greater than 95%, despite the high percentage of the volume of coacervate phase. The modeling and statistical analysis of experimental data generated models capable of describing and predicting the removal efficiency and the process parameters depending on the composition of the system. Therefore, the remover use of non-ionic surfactants nonylphenol ethoxylate represent a practical alternative for phenol removal from wastewater, resulting in less environmental risks than conventional systems used in industry.pt_BR
dc.description.resumoA sustentabilidade ambiental tem sido alvo de interesse e preocupação nas indústrias, principalmente devido à geração de efluentes. Como os compostos fenólicos são tóxicos aos seres vivos, o teor máximo de 0,5 ppm é considerado como concentração limite para lançamentos em corpos de água doce pela Resolução Federal CONAMA nº. 430 de 2011. No processo de tratamento desses efluentes, a extração líquido-líquido é o processo mais econômico para a recuperação do fenol, pois consome pouca energia, mas, na maioria das vezes, utiliza um solvente orgânico que pode acarretar sérios problemas ambientais. Alguns estudos comprovam a viabilidade da utilização de tensoativos não iônicos em substituição aos solventes orgânicos. O objetivo principal deste trabalho foi estudar o processo de extração de fenol de efluentes aquosos utilizando como agente extrator os tensoativos não iônicos nonilfenol etoxilados com grau de etoxilação: 8; 9,5; 10; 11 e 12. Avaliou-se algumas propriedades do processo, como o ponto de nuvem (PN), concentração miclar criticar (c.m.c.) dos tensoativos, termodinâmica de micelização, efeito da concentração de sal (Xsal), concentração de tensoativo (Xt), concentração de fenol (Xf) e grau de etoxilação da molécula de tensoativo (EO), bem como os parâmetros do processo de extração: eficiência de extração, razão volumétrica das fases, fator de concentração e coeficiente de partição. Os resultados mostraram que o PN dos tensoativos é diretamente influenciado pela quantidade de fenol e sais presentes no efluente. A técnica de planejamento experimental mostrou-se eficiente no desenvolvimento de modelos matemáticos capazes de prever o PN dos tensoativos e na otimização das variáveis visando um baixo custo energético (diminuição do PN). As condições para se obter os menores valores de PN é Xsal = 0,2%, Xt = 0,5% e EO = 10. Os ensaios para determinação da c.m.c. e análise termodinâmica de micelização permitiram verificar que o aumento da temperatura tende a diminuir a c.m.c. dos tensoativos, o processo de micelização é espontâneo e exotérmico para todos os tensoativos e temperaturas estudados. A eficiência de remoção de fenol dos sistemas foi satisfatória e, em alguns casos, superior a 95%, apesar do elevado percentual do volume da fase coacervato. A modelagem e análise estatística dos dados experimentais geraram modelos capazes de descrever o processo, estimando a eficiência de remoção e os parâmetros em função da composição do sistema. Portanto, a utilização de tensoativos não iônicos nonilfenol etoxilados propostos representam uma alternativa concreta na remoção de fenol de efluentes aquosos, com menor risco ambiental que os sistemas convencionais utilizados na indústria.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.identifier.citationSILVA, Wanessa Paulino Neves. Aplicação de tensoativo não iônico na remoção de fenol de meio aquoso: equilíbrio e modelagem. 2016. 136f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22332
dc.languageporpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectTensoativopt_BR
dc.subjectFenolpt_BR
dc.subjectExtração no ponto de nuvempt_BR
dc.subjectTermodinâmica de micelizaçãopt_BR
dc.subjectPlanejamento experimentalpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.titleAplicação de tensoativo não iônico na remoção de fenol de meio aquoso: equilíbrio e modelagempt_BR
dc.title.alternativeAplicação de tensoativo não iônico na remoção de fenol de meio aquoso: equilíbrio e modelagempt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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