Membranas de fibra oca a partir de alumina/caulim para tratamento de efluentes. - OLIVEIRA, Sandriely Sonaly Lima. (2021)
Membranas cerâmicas de fibra oca com uma estrutura assimétrica podem ser utilizadas como suporte para membranas com menores tamanhos de poros, devido à resistência ao choque térmico, excelente estabilidade química e mecânica. Deste modo, este trabalho tem como objetivo desenvolver e caracterizar membranas na forma de fibra oca a partir da alumina, caulim e da mistura alumina/caulim, visando à aplicação na separação de óleo em emulsão de óleo/água e de índigo blue disperso em água. Foram preparadas dispersões com os pós cerâmicos, polietersulfona (PE S ), 1-metil-2-pirrolidona (NMP) e polivinilpirrolidona (PVP), e através da técnica de extrusão a frio com precipitação por imersão, e diferentes temperaturas de sinterização (1300-1500 ºC ) foram obtidas membranas com geometria de fibra oca. Para a caracterização da alumina e do caulim foram feitas análises: química, difração de raios-X (DR X ) e distribuição granulométrica. A caracterização das membranas foi realizada por análises de: DR X , microscopia eletrônica de varredura (ME V), resistência mecânica e porosidade aparente. As principais fases cristalinas presentes no caulim foram: a caulinita, o quartzo e a mica. Os resultados do DR X das membranas apresentaram surgimento e alterações das fases: alumina, quartzo, e mulita. As imagens de ME V da seção transversal da membrana evidenciaram que estas sã o porosas assimétricas, com estruturas semelhantes à esponja. As membranas com maior quantidade de alumina e/ou caulim apresentaram maior resistência à flexão e menor porosidade para todas as temperaturas analisadas, e quanto maior a temperatura de sinterização menor o fluxo. Com relação aos processos de separação do óleo na forma de emulsão e do índigo blue, as membranas obtidas apresentaram rendimento acima de 90%, com destaque para a composição 56%A-30%C ; o rendimento foi superior aos valores relatados na literatura, indicando uma melhor rejeição ao óleo e ao índigo blue com o sistema e o tipo de membrana preparado neste estudo. C om o uso do planejamento experimental observou-se que as variáveis de entrada para todas as membranas apresentaram comportamentos semelhantes frente ao fluxo e ao rendimento, ou seja, o aumento na pressão de transmembrana aumentou o fluxo e reduziu a eficiência na separaçã o do óleo emulsionado e do índigo blue. Portanto, ficou constatado que a adição de caulim à alumina proporcionou o aumento na resistência mecânica das membranas sem comprometer as propriedades de fluxo e obtendo excelentes rendimentos, independente do efluente tratado, comprovando a importância da fabricação de membranas de compósitos de fibra oca, que visa à sinergia das melhores propriedades de cada matéria-prima com potencial para aplicação em processos de microfiltração.