Aplicação de membrana cerâmica no tratamento de água produzida: modelagem e simulação.

• Main Author: SOUSA, Raissa Menezes de.
• Publication Date: 2016
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da UCB
• Download full: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/259
• topic: Transferência de massa..; Simulação numérica.; Membrana Cerâmica.; Polarização por Concentração.; Mass transfer.; Numerical simulation.; Ceramic Membrane.; Concentration Polarization.; Engenharia Química.

Diversas tecnologias tem sido utilizadas para tratamento da água produzida (mistura água/óleo). Os processos de separação por membranas (PSM) apresentam vantagens sobre outros métodos tradicionais de separação, contudo alguns problemas operacionais atrelados aos PSM, como polarização por concentração, fouling e formação da camada gel, causam o decréscimo do fluxo permeado com o tempo. Sob condições onde os efeitos da polarização por concentração são mínimas, o escoamento será afetado pela pressão transmembrana. Assim, foi realizado um estudo da fluidodinâmica de uma mistura água/óleo utilizando membrana cerâmica, com auxílio do software ANSYS CFX® Release 15.0. Foi desenvolvido um modelo matemático com um fluido incompressível escoando em regime turbulento. As equações de momento linear, conservação e transporte de massa foram resolvidas com o auxílio de uma malha estruturada. Os resultados da simulação apresentaram os seguintes resultados: a modelagem matemática previu numericamente o processo de filtração tangencial via membrana cerâmica no tratamento de água produzida; observou-se que em vazões muito baixas há uma maior concentração de óleo próximo a membrana enquanto em vazões elevadas, o óleo fica disperso na mistura, onde há a quebra da camada limite; os efeitos viscosos não apresentam diferenças significativas nos perfis de concentração e velocidade.