Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

O Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da Universidade Federal do Rio Grande do Sul tem a satisfação de convidar a Comunidade Universitária para assistir a defesa pública da tese de doutorado da Mestra em Engenharia Química RENATA DE CARVALHO TELES BERTOTTO a realizar-se:

Data: 08 de novembro de 2019 – sexta-feira

Horário: 09:00 horas

Local: Auditório 2 – Prédio 22.201 – FABICO – Rua Ramiro Barcelos, 2.705

Campus Saúde/UFRGS

 

TÍTULO: MEMBRANAS TUBULARES À BASE DE ALUMINA PREPARADAS POR CENTRIFUGAL CASTING

BANCA:

Prof. Dr. Marco Di Luccio – UFSC
Prof. Dr. Rafael Aislan Amaral – CAMPUS LITORAL/UFRGS
Profa. Dra. Vânia Caldas de Sousa – DEMAT/UFRGS

ORIENTADORES:   Profa. Dra. Isabel Cristina Tessaro – DEQUI/UFRGS

Prof. Dr. Nilson Romeu Marcilio – DEQUI/UFRGS

 

RESUMO

A busca por novas tecnologias para tratamentos de correntes de líquidos e gases é constante, e neste contexto surgem os processos de separação por membranas (PSM). O desenvolvimento de membranas cerâmicas para os mais diversos processos de separação tem ganhado grande visibilidade, principalmente devido ao seu melhor desempenho em ambientes adversos em comparação aos materiais poliméricos. Entre as diferentes técnicas utilizadas para preparar membranas cerâmicas tubulares, o centrifugal casting se destaca para a obtenção de estruturas homogêneas. Desta maneira, o objetivo deste trabalho é preparar membranas cerâmicas tubulares com propriedades estruturais específicas, à base de alumina comercial utilizando a técnica de centrifugal casting, visando a sua aplicação em processos de separação de componentes de soluções aquosas e de misturas de gases. Em um primeiro momento foi realizada a caracterização da alumina comercial CT3000SG, visando avaliar as suas propriedades para a aplicação na preparação das membranas. Em seguida, foi realizada a caracterização das suspensões preparadas com diferentes concentrações e pHs com relação a viscosidade, análise granulométrica e estabilidade da suspensão. Para realizar a preparação das membranas foi desenvolvido um equipamento de bancada para a preparação das membranas cerâmicas tubulares utilizando a técnica de centrifugal casting. Na preparação das membranas foram estudados a influência da concentração percentual mássica de alumina na suspensão, da temperatura de sinterização dos corpos cerâmicos, da velocidade e rotação centrífuga, do pH da suspensão e do tipo de ácido utilizado. As membranas preparadas foram caracterizadas quanto a sua retração linear, retração diametral espessura, rugosidade, morfologia através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), porosidade aparente pelo método de Arquimedes, porosimetria por intrusão de mercúrio, resistência mecânica por teste de flexão 4 pontos, permeância hidráulica, retenção de dextrana 500 kDa e permeância a gases puros (hélio, nitrogênio, oxigênio, gás carbônico e metano). Os resultados demonstraram que a viscosidade da suspensão aumentou com o aumento da concentração de alumina. Além disso, a estrutura das membranas é dependente da concentração de alumina, da temperatura de sinterização e da velocidade de rotação. O aumento na concentração resultou em membranas mais espessas e o aumento da temperatura de sinterização reduziu a porosidade das membranas e a permeância hidráulica, indicando uma densificação da estrutura porosa da membrana. O fluxo de água, assim como a permeância hidráulica e a permeância a gases foram influenciadas pela temperatura de sinterização uma vez que, os valores foram reduzindo com o aumento da temperatura. A alteração do pH da suspensão alterou as características das suspensões e na preparação das membranas provocou a formação de uma estrutura assimétrica, que influenciou nos demais parâmetros estudados.

Palavras-chave: centrifugal casting, membranas cerâmicas, alumina.