Efeito de surfactantes sobre o coeficiente volumétrico de transferência de massa de oxigênio da interface gás-líquido - MATEUS, Marcos Vinícius (2018)
Neste estudo, os efeitos dos surfactantes iônicos (laurilsulfato de sódio e ácido húmico) na transferência de oxigênio são investigados em um reator cilíndrico e em um tanque prismático com grade oscilante. Pela primeira vez, mostra-se um estudo sistemático em uma ampla faixa de concentração de surfactante, abaixo e acima da concentração micelar crítica (CMC). Em ambos os sistemas a presença de surfactante na água reduz o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio. No reator cilíndrico (aeração por bolhas), observou-se a redução máxima do coeficiente de transferência de massa volumétrica (KLa) em uma concentração de laurilsulfato de sódio de 0,3 mM, antes da CMC. Os resultados são discutidos com base em interações moleculares entre água, bolhas de ar e moléculas de surfactantes. Para melhor compreender os resultados experimentais, um modelo matemático foi desenvolvido com base no coeficiente estimado de transferência de massa volumétrica. As previsões concordam bem com os resultados experimentais e apontam para uma redução máxima de 41% na KLa, independentemente da vazão de ar injetada no reator cilíndrico. O modelo foi testado com êxito na previsão de dados de KLa reportados na literatura sob a influência de diferentes surfactantes. Para os experimentos no tanque prismático com grade oscilante (aeração superficial) e presença de ácidos húmicos, um comportamento similar foi observado independentemente da velocidade de movimentação da grade. Houve, porém, grande variabilidade experimental dificultando o ajuste do modelo a esse conjunto de dados, o que poderá será compensado com a realização de experimentos em triplicata. Assim, acredita-se que estes resultados podem ser usados para prever futuros resultados experimentais.