Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/1822/25155

TitleSujamento por partículas em suspensão aquosa: interacções superficiais
Author(s)Oliveira, Rosário
Advisor(s)Melo, Luís
Issue date1991
Abstract(s)A primeira parte deste trabalho pretende dar uma visão global do fen6meno de sujamento (''fouling”), pelo que se faz uma análise muito genérica do mesmo, referindo-se os diferentes tipos, as implicações a nível económico e os mecanismos que conduzem a sua formação. Em seguida, centra-se o estudo sabre o fenómeno de adesão, com particular destaque para a teoria DLVO, analisando-se cada um dos parâmetros nela envolvidos. A terceira parte consiste na descrição das instalações experimentais e dos métodos e técnicas utilizados. Segue-se a apresentação e discussão dos resultados obtidos nos ensaios destinados a estudar o efeito do pH e da força iónica na deposição de partículas de caulino e de magnetite em suspensão aquosa sobre superfícies de cobre. Estes ensaios foram realizados numa gama de pH entre 7-11, tendo-se efectuado, para cada valor de pH e para cada uma das espécies de partículas, dois tipos distintos de ensaios: num caso o controlo do meio foi feito com NaOH, no outro com Na2CO3. Verificou-se que a quantidade de depósito diminuía com o aumento de pH, mas para iguais valores de pH era superior quando o controlo se processava com Na2CO3. A interpretação destes resultados foi feita recorrendo a associação da teoria DLVO com a ação das forças de repulsão de Born e admitindo a influência das forças hidrodinâmicas como agentes de remoção. Assim, foi necessária deduzir as expressões que permitem o cálculo das repulsões de Born, tendo em conta as geometrias dos corpos que interactuam. Traçaram-se curvas de energia potencial total de interação, pelo que foi necessária determinar valores de potencial zeta e de energias livres de adesão para os sistemas em causa. No cálculo da energia de interação devida a dupla camada elétrica consideraram-se varias hip6teses para a variação do potencial elétrico ao longo da camada difusa. A melhor justificação para as observações experimentais e conseguida admitindo que a interação entre partículas e superfície se processa a potencial constante. Finalmente, apresentam-se os resultados obtidos no permutador anular. Onde se estudou o efeito da velocidade na deposição de suspensões mistas de caulino e de magnetite, como indicador dos mecanismos de deposição. Comparou-se, também, as espessuras dos depósitos para duas concentrações distintas, o que deixou patente que, a variação da concentração das duas espécies de partículas, dentro das gamas utilizadas, não introduz grande alteração na espessura dos depósitos. Traçaram-se "curvas de sujamento" (Rf vs t), através das quais foi possível verificar o crescimento assimptótico dos depósitos, pelo que foi necessária realizar ensaios em "branco" com vista a determinação dos coeficientes globais e convectivos de transferência de calor com a superfície limpa. Referem-se, ainda, os resultados obtidos na célula de remoção, com amostras retiradas dos tubos usados nos ensaios de deposição, quer com um único tipo de partículas quer com a mistura caulino-magnetite. Estes ensaios confirmaram, a existência, no depósito, de camadas com diferente coesão, tendo-se sugerido uma possível interpretação deste fenómeno com base nas curvas de energia potencial de interação e na ação das forças de hidratação.
TypeDoctoral thesis
DescriptionDissertação submetida para a obtenção do grau de doutor em Ciencias de Engenharia
URIhttps://hdl.handle.net/1822/25155
AccessOpen access
Appears in Collections:BUM - Teses de Doutoramento
CEB - Teses de Doutoramento / PhD Theses

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