Influência de parâmetros físico-químicos na formação e no decaimento de espumas

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Tiuman, Erich Takenore
• Orientador(a): Marcelino Neto, Moises Alves
• Banca de defesa: Silva, Fabricio Soares da , Marcelino Neto, Moises Alves , Santos, Paulo Henrique Dias dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Bolhas (Física) - Dinâmica; Físico-química - Testes; Análise estrutural (Engenharia); Emulsões; Modelos matemáticos; Bubbles - Dynamics; Chemistry, Physical and theoretica - Testing; Structural analysis (Engineering); Emulsions; Mathematical models
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26174

Espumas podem ser encontradas em diversas aplicações como indústria alimentícia e de higienização, ou ainda em aplicações da indústria petrolífera. Nesta última, o conhecimento da formação e do decaimento dessas estruturas é muito importante para que se possa dimensionar corretamente os equipamentos de separação óleo/gás/água. Nesses separadores, a formação de espumas pode gerar diversos problemas como liquid carry-ver, gas carry-nder, diminuição da capacidade e dificuldade para a medição de nível, o que motivou o presente estudo. Assim, nesse trabalho foi proposta a análise da influência de certos parâmetros físico-químicos como a temperatura (20-40°C), a pressão (1-0 bar) e os tipos de gases (nitrogênio e metano) na formação da coluna e na estabilidade da espuma formada em óleo mineral ISO14 + Lauriléter Sulfato de Sódio + Água. Para a realização dessa análise, foi projetado e montado um aparato experimental constituído por uma célula de formação de espuma transparente de 0,5 m de altura e 5 cm de diâmetro interno. Foram avaliados ainda parâmetros como espumabilidade, foaminess e a curva de colapso para realizar a caracterização da espuma formada. Além disso, foram propostos modelos simplificados de formação e decaimento de espuma por injeção de gás, baseados em modelos já disponíveis na literatura que foram validados com os resultados obtidos experimentalmente. Os resultados experimentais apresentaram boa concordância quando comparados à literatura, referentes ao comportamento da temperatura (maior temperatura, menor estabilidade), pressão (maior pressão, maior estabilidade) e tipo de gás injetado (dependência da solubilidade). Além disso, foram obtidos erros máximos de 26% (na altura) e 11% (fase de decaimento) para os modelos de formação e decaimento, respectivamente.