Síntese de policloreto de alumínio de alta basicidade via eletrólise: modelagem, otimização e análise técnico-econômica do processo.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Crescenzo, André
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Electrochemical; Electrolysis; Eletrólise; Eletroquímica; Policloreto de alumínio; Polyaluminium chloride
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28012025-080632/

Este trabalho tem como objetivo principal o desenvolvimento de uma análise técnico-econômica do processo de fabricação de policloreto de alumínio de alta basicidade via eletrólise. Os policloretos de alumínio são uma categoria de sais inorgânicos extensamente utilizados no tratamento de águas e diversas aplicações industriais e o uso de eletrólise para obtenção de policloretos de alumínio de qualidade superior mostra-se como uma rota promissora frente aos métodos de síntese convencionais, que utilizam alumínio metálico como matéria-prima. Foi elaborada uma revisão bibliográfica visando estudar a estrutura e mecanismos de formação desses compostos, assim como um levantamento de suas técnicas convencionais de produção. Em sequência, uma investigação sobre a eletrólise de sais de cloretos foi realizada, evidenciando alguns aspectos de sua eficiência. Finalmente, avaliou-se o estado da arte da síntese de policloretos de alumínio via eletrólise, de forma a fundamentar o objetivo dessa dissertação. Executou-se um estudo experimental utilizando um reator eletroquímico laboratorial para validar a viabilidade técnica do processo, sendo este capaz de fornecer os dados de processo. Foi feita a avaliação de parâmetros como concentração do eletrólito, densidade de corrente, temperatura de operação e arranjo das células, demonstrando também, métodos de escalabilidade industrial desta rota de síntese. Através destas análises, demonstrou-se possível a obtenção de policloretos de alumínio de alta basicidade a partir de eletrólitos de alta concentração em alta temperatura. Por fim, através do delineamento de uma modelagem econômica do processo com o uso de técnicas de otimização, aplicou-se dados de mercado para comparar e validar a viabilidade econômica do processo proposto frente a rota convencional. Foi realizada também uma análise de sensibilidade a múltiplas variáveis, evidenciando uma ampla viabilidade técnico-econômica deste processo.