Desenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através da reação com gases de combustão

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: VENANCIO, Luis Carlos Alves lattes
Orientador(a): MACÊDO, Emanuel Negrão lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Pará
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia
Departamento: Instituto de Tecnologia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Resíduo de bauxita
Lama vermelha
Carbonatação
Dióxido de carbono
Alumina
Transformação de recursos naturais
Transferência de massa
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Link de acesso: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/8248
Resumo: O refino de bauxita utilizando o processo Bayer produz de 0,7 a 2,0 t do resíduo conhecido como lama vermelha e cerca de 1,0 t de CO2 para cada tonelada de alumina produzida. O resíduo de bauxita apesar de não ser particularmente tóxico, apresenta riscos ao meio ambiente devido ao grande volume e a sua reatividade. De acordo com a tecnologia mais recente tem parte da umidade removida e é empilhado em depósitos impermeáveis especialmente construídos. Mais de 95% do resíduo de bauxita que já foi produzido no mundo (2,6 Bt até 2007) foi descartada, principalmente em depósitos em terra. Esta tese mostra o projeto, a construção e a operação de uma unidade de transferência de massa gás líquido em escala piloto com o objetivo de testar a redução da reatividade do resíduo de bauxita através da reação com gás de combustão. Como ganho adicional há a redução da emissão de dióxido de carbono e dióxido de enxofre. Esta unidade, composta por três reatores, foi projetada de modo a consumir o mínimo de energia, utilizar os efluentes da maneira mais eficiente possível e minimizar o custo de investimento. Foram realizados 25 experimentos com duração de 80 a 520 minutos cada um. Os gases foram analisados com o uso de sensores eletroquímicos e infravermelho não dispersivo na entrada e saída. O pH foi mensurado durante e após a reação de modo a avaliar os resultados curto e longo prazo bem como a estabilidade das reações. Foi demonstrada a viabilidade de reagir o resíduo de bauxita com os gases provenientes da combustão de fontes fósseis da própria refinaria sem processamento prévio com o pH de estabilização atingindo 10,5.
id UFPA_17c13ffd90c88134287ba16ffbe46859
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpa.br:2011/8248
network_acronym_str UFPA
network_name_str Repositório Institucional da UFPA
repository_id_str
spelling 2017-04-25T22:07:01Z2017-04-25T22:07:01Z2013-02VENANCIO, Luis Carlos Alves. Desenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através da reação com gases de combustão. 2013. 141 f. Tese (Doutorado) – Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2013. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia.http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/8248O refino de bauxita utilizando o processo Bayer produz de 0,7 a 2,0 t do resíduo conhecido como lama vermelha e cerca de 1,0 t de CO2 para cada tonelada de alumina produzida. O resíduo de bauxita apesar de não ser particularmente tóxico, apresenta riscos ao meio ambiente devido ao grande volume e a sua reatividade. De acordo com a tecnologia mais recente tem parte da umidade removida e é empilhado em depósitos impermeáveis especialmente construídos. Mais de 95% do resíduo de bauxita que já foi produzido no mundo (2,6 Bt até 2007) foi descartada, principalmente em depósitos em terra. Esta tese mostra o projeto, a construção e a operação de uma unidade de transferência de massa gás líquido em escala piloto com o objetivo de testar a redução da reatividade do resíduo de bauxita através da reação com gás de combustão. Como ganho adicional há a redução da emissão de dióxido de carbono e dióxido de enxofre. Esta unidade, composta por três reatores, foi projetada de modo a consumir o mínimo de energia, utilizar os efluentes da maneira mais eficiente possível e minimizar o custo de investimento. Foram realizados 25 experimentos com duração de 80 a 520 minutos cada um. Os gases foram analisados com o uso de sensores eletroquímicos e infravermelho não dispersivo na entrada e saída. O pH foi mensurado durante e após a reação de modo a avaliar os resultados curto e longo prazo bem como a estabilidade das reações. Foi demonstrada a viabilidade de reagir o resíduo de bauxita com os gases provenientes da combustão de fontes fósseis da própria refinaria sem processamento prévio com o pH de estabilização atingindo 10,5.The bauxite refining using the Bayer process produces 0.7 to 2.0 tons of the residue known as red mud and about 1.0 ton of CO2 for each ton of alumina produced. The bauxite residue, although not particularly toxic, poses risks to the environment due to its large volume and reactivity. According to the latest technology, part of the moisture is removed and it is stacked on sealed areas specially constructed. More than 95% of the bauxite residue that has been produced (2.6 Bt until 2007) was discarded, especially in ponds on land. This thesis shows the design, construction and operation of a pilot scale gas liquid mass transfer unity with the objective of testing the reduction of the reactivity of the bauxite residue through a reaction with flue gas. As an additional gain, there is a reduction of carbon dioxide and sulfur dioxide emissions. This unity, with three reactors, was designed in order to consume minimal power, process the effluent as efficiently as possible and minimize the investment cost. Twenty-five experiments were realized with duration from 80 to 520 minutes each. The gases were analyzed at the entry and exit with electrochemical cells and non-dispersive infrared sensors. The pH was monitored during and after the reaction in order to evaluate the short and long-term results as well as the stability of the reactions. It was demonstrated the viability of reacting the bauxite residue with the flue gas from the refinery without previous processing with the stabilization pH reaching 10.5.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporUniversidade Federal do ParáPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da AmazôniaUFPABrasilInstituto de TecnologiaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICACNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAResíduo de bauxitaLama vermelhaCarbonataçãoDióxido de carbonoAluminaTransformação de recursos naturaisTransferência de massaDesenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através da reação com gases de combustãoDevelopment of gas-liquid mass transfer pilot unit: reactivity amendment of the alumina industry residue through the reaction with flue gasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisMACÊDO, Emanuel Negrãohttp://lattes.cnpq.br/8718370108324505SOUZA, José Antônio da Silvahttp://lattes.cnpq.br/6157348947425968http://lattes.cnpq.br/6976773799985921VENANCIO, Luis Carlos Alvesinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPAinstname:Universidade Federal do Pará (UFPA)instacron:UFPAORIGINALTese_DesenvolvimentoUnidadePiloto.pdfTese_DesenvolvimentoUnidadePiloto.pdfapplication/pdf5766543http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/8248/1/Tese_DesenvolvimentoUnidadePiloto.pdffcf8315abf2ab82857983c0462d36d66MD51CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/8248/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/8248/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/8248/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/8248/5/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD55TEXTTese_DesenvolvimentoUnidadePiloto.pdf.txtTese_DesenvolvimentoUnidadePiloto.pdf.txtExtracted texttext/plain265387http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/8248/6/Tese_DesenvolvimentoUnidadePiloto.pdf.txtb0575b63c78efc2329ca27378baacebfMD562011/82482017-10-16 08:38:38.419oai:repositorio.ufpa.br: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ório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufpa.br/oai/requestriufpabc@ufpa.bropendoar:21232017-10-16T11:38:38Repositório Institucional da UFPA - Universidade Federal do Pará (UFPA)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Desenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através da reação com gases de combustão
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Development of gas-liquid mass transfer pilot unit: reactivity amendment of the alumina industry residue through the reaction with flue gas
title Desenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através da reação com gases de combustão
spellingShingle Desenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através da reação com gases de combustão
VENANCIO, Luis Carlos Alves
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Resíduo de bauxita
Lama vermelha
Carbonatação
Dióxido de carbono
Alumina
Transformação de recursos naturais
Transferência de massa
title_short Desenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através da reação com gases de combustão
title_full Desenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através da reação com gases de combustão
title_fullStr Desenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através da reação com gases de combustão
title_full_unstemmed Desenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através da reação com gases de combustão
title_sort Desenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através da reação com gases de combustão
author VENANCIO, Luis Carlos Alves
author_facet VENANCIO, Luis Carlos Alves
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv MACÊDO, Emanuel Negrão
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8718370108324505
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv SOUZA, José Antônio da Silva
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6157348947425968
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6976773799985921
dc.contributor.author.fl_str_mv VENANCIO, Luis Carlos Alves
contributor_str_mv MACÊDO, Emanuel Negrão
SOUZA, José Antônio da Silva
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Resíduo de bauxita
Lama vermelha
Carbonatação
Dióxido de carbono
Alumina
Transformação de recursos naturais
Transferência de massa
dc.subject.por.fl_str_mv Resíduo de bauxita
Lama vermelha
Carbonatação
Dióxido de carbono
Alumina
Transformação de recursos naturais
Transferência de massa
description O refino de bauxita utilizando o processo Bayer produz de 0,7 a 2,0 t do resíduo conhecido como lama vermelha e cerca de 1,0 t de CO2 para cada tonelada de alumina produzida. O resíduo de bauxita apesar de não ser particularmente tóxico, apresenta riscos ao meio ambiente devido ao grande volume e a sua reatividade. De acordo com a tecnologia mais recente tem parte da umidade removida e é empilhado em depósitos impermeáveis especialmente construídos. Mais de 95% do resíduo de bauxita que já foi produzido no mundo (2,6 Bt até 2007) foi descartada, principalmente em depósitos em terra. Esta tese mostra o projeto, a construção e a operação de uma unidade de transferência de massa gás líquido em escala piloto com o objetivo de testar a redução da reatividade do resíduo de bauxita através da reação com gás de combustão. Como ganho adicional há a redução da emissão de dióxido de carbono e dióxido de enxofre. Esta unidade, composta por três reatores, foi projetada de modo a consumir o mínimo de energia, utilizar os efluentes da maneira mais eficiente possível e minimizar o custo de investimento. Foram realizados 25 experimentos com duração de 80 a 520 minutos cada um. Os gases foram analisados com o uso de sensores eletroquímicos e infravermelho não dispersivo na entrada e saída. O pH foi mensurado durante e após a reação de modo a avaliar os resultados curto e longo prazo bem como a estabilidade das reações. Foi demonstrada a viabilidade de reagir o resíduo de bauxita com os gases provenientes da combustão de fontes fósseis da própria refinaria sem processamento prévio com o pH de estabilização atingindo 10,5.
publishDate 2013
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-02
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-04-25T22:07:01Z
dc.date.available.fl_str_mv 2017-04-25T22:07:01Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv VENANCIO, Luis Carlos Alves. Desenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através da reação com gases de combustão. 2013. 141 f. Tese (Doutorado) – Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2013. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/8248
identifier_str_mv VENANCIO, Luis Carlos Alves. Desenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através da reação com gases de combustão. 2013. 141 f. Tese (Doutorado) – Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2013. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia.
url http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/8248
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Pará
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFPA
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Instituto de Tecnologia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Pará
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPA
instname:Universidade Federal do Pará (UFPA)
instacron:UFPA
instname_str Universidade Federal do Pará (UFPA)
instacron_str UFPA
institution UFPA
reponame_str Repositório Institucional da UFPA
collection Repositório Institucional da UFPA
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/8248/1/Tese_DesenvolvimentoUnidadePiloto.pdf
http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/8248/2/license_url
http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/8248/3/license_text
http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/8248/4/license_rdf
http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/8248/5/license.txt
http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/8248/6/Tese_DesenvolvimentoUnidadePiloto.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv fcf8315abf2ab82857983c0462d36d66
4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2f
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9b
b0575b63c78efc2329ca27378baacebf
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPA - Universidade Federal do Pará (UFPA)
repository.mail.fl_str_mv riufpabc@ufpa.br
_version_ 1797788502930227200

Registros relacionados