1. RI-UEM
  2. 3. Teses
  3. 3.4 Tese - Ciências de Tecnologia (CTC)
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3638
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dc.contributor.advisorMaria Angélica Simões Dornellas de Barrospt_BR
dc.contributor.authorOstroski, Indianara Conceiçãopt_BR
dc.date.accessioned2018-04-17T17:39:51Z-
dc.date.available2018-04-17T17:39:51Z-
dc.date.issued2009pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3638-
dc.description.abstractThis thesis aimed to study the uptake mechanism of Fe²+ , Zn²+ and Na+ in zeolite Y as exchanger in fixed bed columns considering dynamic conditions. Monocomponent, bicomponent and predictive systems were investigated. In this context, different mathematical models were evaluated to describe the equilibrium: the mass action law, the multicomponent adsorption isotherms and the classical thermodynamics models (IAST - Ideal Adsorbed Solution Theory, RAST - Real Adsorbed Solution Theory and VSM - Vacancy Solution Model). The dynamic runs were carried out in fixed bed columns operated up flow at 30oC, ith diameter particle of 0.18 mm and flow rate of 8 mL/min. For Fe-Na, Zn-Na and Fe-Zn binary systems, the breakthrough curves were obtained at total feed concentrations of 1, 2 and 3 meq/L. The breakthrough curves for the ternary system Fe-Zn-Na obtained in total feed concentration of 3 meq/L. It was seen that the ideal mass action law, the non-ideal mass action law the adsorption models fit successfully the equilibrium data. However, the non-ideal mass action law, which requires the calculation the activity coefficient in the liquid and solid phases, was the model that best adjusted the data of binary equilibrium. Considering the equilibrium constant obtained by such model, the following sequence of selectivity of zeolite Y was observed: Zn²+ > Fe²+ > Na+. The non-ideal mass action law and the inhibition Langmuir isotherm model represented the ion exchange equilibrium of ternary system. The non-ideal mass action law was able to reasonably predict the behavior of the equilibrium in ternary system based on parameters obtained for the binary system. On the other hand, the inhibition Langmuir isotherm model has not been able to satisfactorily predict the equilibrium data of ternary system. It is a consequence of the poor adjustment of such model to the single equilibrium data for Zn²+ and Na+.en
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Estadual de Maringápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectMetais pesadospt_BR
dc.subjectMecanismo de retençãopt_BR
dc.subjectLeito Fixopt_BR
dc.subjectTroca iônicapt_BR
dc.subjectZeólitaspt_BR
dc.subjectZeólita NaYpt_BR
dc.subjectLei da Ação das Massas (Modelo matemático)pt_BR
dc.subjectIsotermas de Adsorção (Modelo matemático)pt_BR
dc.subjectTeoria da termodinâmica clássicapt_BR
dc.subjectModelo RAST Modelo VSMpt_BR
dc.subjectBrasil.pt_BR
dc.titleEstudo da troca iônica multicomponente pela zeólita NaY em colunas de leito fixopt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.contributor.referee1Pedro Augusto Arroyo [Orientador] - UEM-
dc.contributor.referee2Edson Antonio da Silva [Co-orientador] - UNIOESTE-
dc.contributor.referee3Lucienne Lobato Romanielo - UFU - Uberlândia-
dc.contributor.referee4Adley Forti Rubira - UEM-
dc.description.resumoEsta tese teve por objetivo estudar o equilíbrio de troca iônica dos íons Fe²+, Zn²+e Na+ empregando-se a zeólita Y como trocador em colunas de leito fixo. O trabalho visou ao estudo da troca monocomponente, bicomponente e preditiva. Neste contexto, diferentes modelos matemáticos foram avaliados para descrever o equilíbrio: a lei da ação das massas, as isotermas de adsorção multicomponentes e os modelos da termodinâmica clássica: IAST ("Ideal Adsorbed Solution Theory"), RAST ("Real Adsorbed Solution Theory") e Modelo de Solução de Vazios (VSM). Os ensaios dinâmicos foram realizados em coluna de leito fixo de fluxo ascendente, a 30oC e diâmetro médio de partícula de 0,18 mm, na vazão de 8 mL/mim. Para os sistemas bicomponentes (Fe-Na, Zn-Na, Fe-Zn), as curvas de ruptura foram obtidas em diferentes concentrações totais de alimentação: 1, 2 e 3 meq/L. No processo de troca para o sistema ternário (Fe-Zn-Na), as curvas de ruptura foram obtidas na concentração total de alimentação de 3 meq/L. No tratamento dos dados experimentais do sistema binário, a lei da ação das massas ideal, a lei da ação das massas não ideal e as isotermas de adsorção representaram satisfatoriamente os dados de equilíbrio. No entanto a lei da ação das massas não ideal, que exige o cálculo do coeficiente de atividade na fase líquida e sólida, foi o modelo que melhor ajustou os dados de equilíbrio binários, em que, considerando a constante de equilíbrio obtida pelo modelo, a seguinte seqüência de seletividade da zeólita Y foi verificada: Zn²+ > Fe²+ > Na+. O equilíbrio de troca iônica do sistema ternário foi representado pela lei da ação das massas não ideal e pela isoterma de Langmuir com inibição. A lei da ação das massas não ideal foi capaz de predizer razoavelmente o comportamento do equilíbrio no sistema ternário a partir de parâmetros obtidos para o sistema binário. Já a isoterma de Langmuir com inibição não foi capaz de predizer satisfatoriamente os dados de equilíbrio do sistema ternário. Tal fato se deve ao ajuste insatisfatório deste modelo aos dados de equilíbrio monocomponente de Zn ²+ e Na+.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUEMpt_BR
dc.subject.cnpq1Engenhariaspt_BR
dc.publisher.localMaringá, PRpt_BR
dc.description.physicalxviii, 143 fpt_BR
dc.subject.cnpq2Engenharia Químicapt_BR
dc.publisher.centerDepartamento de Engenharia Químicapt_BR
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