Desenvolvimento e avaliação de diafragmas poliméricos para aplicação no processo de produção eletrolítica de cloro-soda.

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: MOURA JUNIOR, Celso Fidelis de.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Cloro-Soda; Eletrólise; Diafragma Polimérico; Chlor-Alkali; Electrolysis of Brine; Polymeric Diaphragm; Engenharia Química
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2377

A soda cáustica (NaOH) e o cloro (Cl2) são uns dos principais pontos de partida, como matéria-prima básica, para indústria química mundial. A tecnologia mais utilizada para produção desses insumos é a eletrólise da salmoura em células diafragma. Os diafragmas são separadores que permitem a passagem de íons, mas reduz a difusão dos produtos, além de separar os gases formados nos compartimentos anódico e catódico e são confeccionados a partir de fibra de amianto, fibras poliméricas ou uma mistura dos dois. Este trabalho teve como objetivo desenvolver, a partir de um planejamento experimental de mistura, diafragmas poliméricos a partir de quatro tipos de microfibras. Neste trabalho, os diafragmas foram inicialmente sintetizados e dopados com inserção de argila atapulgita e caracterizados quanto a espessura, permeabilidade e resistividade (Nmac) e a partir do planejamento foi possível desenvolver modelos matemáticos que descrevem o comportamento das fibras sobre as propriedades do diafragma. Foram desenvolvidos 9 diafragmas, chamados de Polymeric Diaphragm (PD), em composições diferentes de microfibras. Os diafragmas que apresentarem as melhores propriedades foram testados num reator eletroquímico composto por duas células em série desenvolvido no Laboratório de Engenharia Eletroquímica – LEEq e foi avaliado sua capacidade de concentração de soda, teores de cloreto e clorato no licor de célula e eficiência de corrente e de energia. Os resultados obtidos mostram que proporções intermediárias (62,5%) de MF2 conferem as melhores propriedades aos diafragmas e a partir dos resultados de caracterização foram selecionados os diafragmas PD1, PD7 e PD8 para passar pelo processo de eletrólise. Dentre os diafragmas em estudo, o PD1 apresentou os melhores resultados quanto a concentração de soda (29,44 g/L) e o menor teor de clorato de sódio no licor de célula (0,035 g/L) apresentando-se favorável à sua aplicação no processo de produção de cloro-soda.