Planejamento experimental aplicada a um novo separador líquido-líquido utilizado no tratamento de águas residuais contaminadas com petróleo
AUTOR(ES)
Wilaci Eutrópio Fernandes Júnior
DATA DE PUBLICAÇÃO
2002
RESUMO
O presente trabalho teve como objetivo otimizar a eficiência de separação de um novo aparelho do tipo misturador-decantador aplicado ao tratamento de águas residuárias contaminadas com petróleo. Foi utilizado um equipamento em escala de laboratório, instalado no Programa de Pós-graduação em Engenharia Química da UFRN, que foi construído em parceria com a Petrobras S.A. Este aparelho denominado Misturador-Decantador à Inversão de Fases (MDIF), possui características de um misturador-decantador convencional e de uma coluna tipo spray. O equipamento é composto de três partes principais: câmara de mistura; câmara de decantação e câmara de separação. A eficiência de separação é avaliada analisando-se as concentrações de óleo em água na alimentação e na saída do aparelho. Para a análise utilizou-se o método da análise de óleo e graxas (TOG) por gravimetria. O sistema em estudo é uma água de formação emulsionada com óleo. O extratante utilizado é uma mistura de hidrocarbonetos denominada de Aguarrás, fornecido pela Petrobras. Aplicou-se, para a otimização da eficiência de separação do equipamento, um planejamento experimental do tipo central composto, tendo como porção fatorial o planejamento fatorial fracionário 2 5-2, com a ampliação do tipo estrela e cinco repetições no ponto central. Neste trabalho, estudam-se as seguintes variáveis independentes: teor de óleo na água residuária de carga da coluna; relação volumétrica orgânico/aquoso (O/A); vazão efetiva total; agitação na câmara de mistura e altura do leito orgânico. Foram fixados limites mínimos e máximos para as variáveis estudadas de acordo com trabalhos realizados anteriormente. A análise de variância para a equação do modelo empírico, mostrou-se estatisticamente significante e útil para fins preditivos. A análise de variância também apresentou a distribuição do erro como uma distribuição normal e observou-se que como as dispersões não dependem dos níveis dos fatores, a suposição de independência pode ser verificada. A variação em torno da média é explicada por 98,98%, ou seja, igual ao valor máximo explicável, sendo o ajuste do modelo em relação aos pontos experimentais de 0.98981. Os resultados apresentam uma interação muito forte entre as variáveis teor de óleo e agitação na câmara de mistura, tendo grande e positiva influência na eficiência de separação. Outra variável que apresentou-se com grande e positiva influência foi a altura do leito orgânico. Os melhores resultados de eficiência de separação foram obtidos para altas vazões quando associadas a altas concentrações de óleo e alta agitação. Os resultados obtidos no presente trabalho mostraram excelente concordância com os resultados de trabalhos anteriores realizados com o misturador-decantador à inversão de fases
ASSUNTO(S)
nova tecnologia new technology treat waste water processo de separação separation process tratamento de águas produzidas phase inversion planejamento experimental liquid-liquid extraction inversão de fases engenharia quimica extração líquido-líquido experimental planning
