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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/riufal/6485
Tipo: | Dissertação |
Título: | Otimização das variáveis operacionais e de projeto de uma coluna de flotação por Airlift utilizando técnicas de computação fluidodinêmica |
Título(s) alternativo(s): | Optimization of the operational and project variables of a porairlift floating column of fluidodynamic computing techniques |
Autor(es): | Barros, Davison Cavalcante |
Primeiro Orientador: | Marinho, José Luís Gomes |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Soletti, João Inácio |
metadata.dc.contributor.referee1: | Carvalho, Sandra Helena Vieira de |
metadata.dc.contributor.referee2: | Cunha, Acto de Lima |
Resumo: | O segmento petroleiro é um dos setores que mais movimentam capital no mundo, em contrapartida é um dos que mais geram resíduos perigosos ao meio ambiente. Em razão disso políticas mitigadoras são aplicadas a estas empresas de modo a contornar este problema. Assim a pesquisa de tecnologias de tratamento de águas residuais de processamento é importante para o desenvolvimento e redução de custos no segmento. Dentre os processos utilizados, a flotação por ar dissolvido é uma das operações de separação física mais aplicada. A eficiência desta técnica tem forte influência na hidrodinâmica dos escoamentos internos. Na literatura pode-se observar trabalhos que propõem novas configurações para uma coluna de maneira a aumentar os tempos de residência e o contato entre as gotículas e microbolhas. Por consistir em um escoamento bastante complexo com vários fenômenos interligados, o estudo com computação fluidodinâmica torna-se fundamental a está análise para a avaliação dos fenômenos que ocorrem dentro deste equipamento. Afim de avaliar a influência de variáveis operacionais e de projeto de uma coluna de flotação por Airlift, tais como: velocidades de alimentação das bolhas e efluente; posicionamento da alimentação do efluente e fluxo de remoção do efluente tratado da coluna. Estas foram avaliadas via análise computacional por meio do pacote Ansys CFX 13. Os principais resultados obtidos nesta análise foram: A velocidade de alimentação das bolhas possui caráter de melhoramento da eficiência da coluna a medida que está é aumentada, de forma contrária a alimentação do efluente produz uma queda na eficiência com o aumento da velocidade desta, a alimentação em contracorrente ao topo da coluna se mostrou como configuração mais eficiente e a taxa de remoção do efluente tratado de 50% em relação a vazão volumétrica total que entra na coluna se mostrou mais eficiente que as demais taxas estudadas. |
Abstract: | The oil segment is one of the sectors that move the most capital in the world, in contrast it is one of the ones that generate the most hazardous waste to the environment. Because of this, mitigating policies are applied to these companies in order to circumvent this problem. Thus, the research of processing wastewater treatment technologies are important for the development and reduction of costs in the segment. Among the processes used, dissolved air flotation is one of the most applied physical separation operations. The efficiency of this technique has a strong influence on the hydrodynamics of internal flows. In the literature one can observe works that propose new configurations for a column in order to increase residence times and the contact between droplets and microbubbles. Because it consists of a very complex flow with several interconnected phenomena, the study with fluid dynamics computation becomes fundamental to this analysis for the evaluation of the phenomena that occur within this equipment. In order to evaluate the influence of operational and design variables of a flotation column by Airlift, such as bubble feed rates and effluent; positioning of the effluent feed and the effluent treatment flow from the column. These were evaluated via computational analysis via Ansys CFX 13 package. The main results obtained in this analysis were: The bubble feed rate has the character of improving the efficiency of the column as it is increased, otherwise the effluent feed produces a fall in efficiency with the increase of the speed of this, the feed in countercurrent at the top of the column was shown to be more efficient and the rate of removal of the treated effluent of 50% in relation to the total volumetric flow entering the column was more efficient than the other rates studied. |
Palavras-chave: | Fluidodinâmica computacional Flotação Airlift Águas residuais – Purificação Indústria petrolífera Computional Fluidinamic Flotation Wastewater - Purification Oil industry |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
Citação: | BARROS, Davison Cavalcante. Otimização das variáveis operacionais e de projeto de uma coluna de flotação por Airlift utilizando técnicas de computação fluidodinêmica. 2019. 71 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Programa de Pós Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2019. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/6485 |
Data do documento: | 3-abr-2019 |
Aparece nas coleções: | Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC |
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