Desenvolvimento de membranas de matriz mista para separação de O2/N2

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Silva, Sandro Eugênio da
Orientador(a): Borges, Cristiano Piacsek
Banca de defesa: Habert, Alberto Cláudio, Tavares, Frederico Wanderley, Soares, Bluma Guenther, Paredes, Márcio Luis Lyra
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Engenharia química
Zeólitas
Membranas de matriz mista
Separação de O2/N2
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/7912
Resumo: A produção de O2 enriquecido e/ou purificado está intimamente ligada a aspectos energéticos e ambientais. Logo, uma das alternativas de tecnologia para reduzir os custos de produção de O2 são os processos de separação de gases por membranas, mas para competir com as tecnologias convencionais de separação, o desenvolvimento de novos materiais seletivos ao O2 deve ser investigado, sendo que uma das alternativas são as membranas de matriz mista (MMM). Neste sentido, os objetivos deste trabalho são o desenvolvimento de metodologias para confecção de MMMs de poliuretano e zeólitas do tipo 4A e 5A, além das caracterizações morfológicas, estruturais, térmicas e de propriedade de transporte para a separação de O2/N2. Dentre as metodologias desenvolvidas, a MT1 através da MMM PU+Z5A15% proporcionou um aumento de 140% na seletividade ao O2. Além disso, avaliou-se as condições de preparo de membranas em fibra oca anisotrópica composta com pele seletiva interna cuja melhor morfologia foi obtida na condição de fiação - DEB (distância extrusora banho) de 5 cm e pressão de solução da pele de 1,0 bar. Portanto, os resultados obtidos neste trabalho demonstram que a tecnologia é promissora para melhorar a eficiência de separação O2/N2.
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Neste sentido, os objetivos deste trabalho são o desenvolvimento de metodologias para confecção de MMMs de poliuretano e zeólitas do tipo 4A e 5A, além das caracterizações morfológicas, estruturais, térmicas e de propriedade de transporte para a separação de O2/N2. Dentre as metodologias desenvolvidas, a MT1 através da MMM PU+Z5A15% proporcionou um aumento de 140% na seletividade ao O2. Além disso, avaliou-se as condições de preparo de membranas em fibra oca anisotrópica composta com pele seletiva interna cuja melhor morfologia foi obtida na condição de fiação - DEB (distância extrusora banho) de 5 cm e pressão de solução da pele de 1,0 bar. Portanto, os resultados obtidos neste trabalho demonstram que a tecnologia é promissora para melhorar a eficiência de separação O2/N2.The production of enriched and/or purified O2 is closely linked to energy and environmental aspects. So, one of technology alternatives to reduce O2 production cost are membranes for gas separation. But, to compete with conventional separation technologies, the development of new materials have been investigated such as mixed matrix membranes (MMM). In this context, the objectives of this work are the development of MMM preparation methodologies using polyurethane (PU) and zeolites 4A e 5A, further on morphological, structural, thermal and transport properties characterizations of MMM for O2/N2 separation. Among developed methodologies, MT1 provided an increase of 140% in selectivity of O2/N2 through MMM PU+Z5A15%. Furthermore, hollow fiber membranes with inside selective layer were produced which better morphology was obtained by spinning condition at GAP of 5 cm and selective solution pressure of 1,0 bar. Therefore, the results provided in this work show that the technology is promising to improve the efficiency of O2/N2 separation.Submitted by Christianne Fontes de Andrade (cfontes@ct.ufrj.br) on 2019-05-13T18:06:08Z No. of bitstreams: 1 842413.pdf: 11540678 bytes, checksum: 6bf726e1f38f7dcc4225305d85cd9858 (MD5)Made available in DSpace on 2019-05-13T18:06:08Z (GMT). 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