Aprimoramento do processo de geração de ozônio conduzido a partir da eletrólise da água pura
dc.contributor.advisor | Silva, Leonardo Morais da | |
dc.contributor.author | Sousa, Lindomar Gomes de | |
dc.contributor.institution | Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) | pt_BR |
dc.contributor.referee | Silva, Leonardo Morais da | |
dc.contributor.referee | Franco, Débora Vilela | |
dc.contributor.referee | Cestarolli, Dane Tadeu | |
dc.date.accessioned | 2015-02-20T09:29:04Z | |
dc.date.available | 2015-02-20T09:29:04Z | |
dc.date.issued | 2013 | |
dc.date.submitted | 2013-05-20 | |
dc.description.abstract | Eletrodos constituídos de β-PbO2 foram preparados via eletrodeposição, mediante inclusão dos íons Fe3+ e F- na mistura precursora, usando como substratos tela de aço (ASTM 316) e tecido de carbono, visando a produção eletroquímica de ozônio (PEO) em um reator filtro-prensa conduzida na ausência de eletrólito líquido. A análise das micrografias de MEV para ambos substratos revelaram que em baixas concentrações dos dopantes houve a formação de grãos bem definidos com uma área superficial uniforme. A análise de Raios-X para ambos substratos revelou o desfavorecimento da formação da fase α-PbO2 para a maioria da concentração dos dopantes. Estudos cronopotenciométricos evidenciaram a estabilidade dos anodos quando sujeitados a intensa evolução de gases. Para o eletrodo dopado com 1 mM do íon Fe3+, a eficiência de corrente da PEO foram de 10% e 9,5% com uma velocidade de geração de ozônio de 1,35 g h-1 e 1,40 g h-1 para os substratos de tela de aço e de tecido de carbono, respectivamente. Os resultados encontrados são promissores indicando uma viabilidade do uso desses eletrodos para aplicação no tratamento de água, por isso, empregou-se o ozônio produzido eletroquimicamente para tratar água residuária proveniente da produção de biodiesel na planta piloto da UFVJM. O tratamento oxidativo da água residuária foi conduzido num reator em coluna de bolhas via reação direta (ozônio molecular), indireta (radical hidroxila) e mista (O3/HO•) manipulando-se o pH do meio reacional.A caracterização do efluente ozonizado foi efetuada monitorando-se o processo de degradação da matéria orgânica dissolvida via espectrofotometria. A cinética do processo de degradação seguiu o modelo de pseudo-primeira ordem. Foi verificado que a constante cinética sofre variação com o tempo de ozonização revelando, portanto, uma variação da recalcitrância com o tempo de reação. A demanda de energia requerida no processo de ozonização foi caracterizada por uma energia elétrica por ordem (EEO) de 139 kW h m-3 ordem-1. | pt_BR |
dc.description.abstracts | Electrodes comprised of β-PbO2 were prepared by electrodeposition, by moans of the inclusion of Fe3+ and F- ions in the precursor mixture, using as substrates steel screen (ASTM 316) and carbon cloth in order to produce ozone in an filter-press electrochemical reactor conducted in the absence of liquid electrolyte. The analysis of SEM micrographs revealed that for both substrates at low dopants concentrations resulted in the formation of well-defined grains with a uniform surface area. X-rays analysis for both substrates showed the inhibition of formation of the α-PbO2 phase for most of the dopant concentration. Cronopotenciometric studies revealed a good stability of the anodes when they were subjected to the intense gas evolution. For the electrode doped with 1 mM Fe3+, the current efficiency of EOP were 10% and 9.5% for an ozone generation rate of 1.35 g h-1 and 1.40 g h -1 using the steel screen and carbon cloth substrates, respectively. These results are promising, indicating a feasibility of using these electrodes for application in water purification, so the electrochemical ozone produced was applied to treat residuary water obtained from the biodiesel produced in the pilot plant of UFVJM. The oxidative chemical treatment of wastewater was conducted in a bubble column reactor via direct (molecular ozone), indirect (hydroxyl radical) and mixed (O3/HO•) oxidation reaction thrush manipulating the pH of the reaction medium. The characterization of ozonated effluent was assessed by means of monitoring the degradation of the dissolved organic matter using spectrophotometry. The kinetics of the degradation process followed a pseudo-first order model. It was found that the rate constant changes on the ozonation time thus indicating a recalcitrance variation with the reaction time. The energy demand required in the ozonation process was described by an electric energy per order (EEO) of 139 kW h m-3 order-1. | en |
dc.description.thesis | Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2013. | pt_BR |
dc.identifier.citation | SOUSA, Lindomar Gomes de. Aprimoramento do processo de geração de ozônio conduzido a partir da eletrólise da água pura. 2013. 135 p. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2013. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://acervo.ufvjm.edu.br:8080/jspui/handle/1/503 | |
dc.language.iso | por | |
dc.publisher | UFVJM | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
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dc.subject.keyword | Ciências Exatas e Biológicas | pt_BR |
dc.subject.keyword | Físico-Química | pt_BR |
dc.subject.keyword | Ozônio | pt_BR |
dc.subject.keyword | Reator filtro-prensa | pt_BR |
dc.subject.keyword | Água residuária | pt_BR |
dc.subject.keyword | Produção de biodiesel | pt_BR |
dc.title | Aprimoramento do processo de geração de ozônio conduzido a partir da eletrólise da água pura | pt_BR |
dc.title.alternative | Improvement of the ozone generation process carried out from the electrolysis of the electrolyte-free water | en |
dc.type | Dissertação | pt_BR |