Responsive image
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Departamento: Engenharia Química e de Alimentos/EQA

Dimensão Institucional: Pesquisa

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Projeto de Pesquisa

Título: CARACTERIZAÇÃO DE MILIRREATORES FOTOCATALÍTICOS EMPREGADOS NA REMOÇÃO DE POLUENTES GASOSOS: ANÁLISE DA DISTRIBUIÇÃO DO TEMPO DE RESIDÊNCIA E EFICIÊNCIA DE MISTURA EM MILIRREATORES COM GEOMETRIAS DISTINTAS

Coordenador
  • NATAN PADOIN
Participante
  • CINTIA SOARES (D)
  • HUMBERTO GRACHER RIELLA (D)
  • NATAN PADOIN (D)
  • TATIANA MATIAZZO

Conteúdo

A fotocatálise heterogênea tem despertado inter...a fotocatálise heterogênea tem despertado interesse industrial desde a década de 1970. suas aplicações são diversas, incluindo a produção de energia alternativa, síntese orgânica e remoção de poluentes de correntes aquosas e gasosas. essa técnica ganha folego com os recentes desenvolvimentos na área de iluminação por lâmpadas de led e pelo desenvolvimento de reatores em micro e miliescala, com dimensões inferiores a 3 mm. a miniaturização desses reatores somada com o reduzido tamanho dos leds disponíveis no mercado possibilita a intensificação de processos fotocatalíticos. esses reatores de micro e mesoescala permitem a obtenção de altas taxas de transferência de calor e massa, bem como, um maior nível de controle do sistema. essas características possibilitam a integração de sistemas fotocatalíticos a dispositivos de condicionamento de ar, com o objetivo de remover poluentes gasosos de origem orgânica ou biológica. a eficiência de cada reator está atrelada ao sistema de iluminação utilizado e a geometria que compõem o reator. técnicas de fluidodinâmica computacional e de ray tracing contribuem para a otimização e intensificação de processos. dessa forma o presente projeto tem por objetivo comparar milireatores fotocatalíticos com diferentes geometrias para uso em sistemas de purificação de ar. nesse sentido, o estudo numérico proposto pretende avaliar o grau de mistura e a distribuição do tempo de residência encontrado para reatores fotocatalíticos operando com diferentes números de reynolds. a caracterização de tais reatores pretende avaliar o impacto da geometria do reator na transferência de massa e consequentemente na eficiência de remoção de poluentes do ar. a qualidade do ar está diretamente relacionada com a saúde pública e com meio ambiente. o aparecimento de diversos problemas de saúde está associado a uma má qualidade do ar. discussões sobre a importância da qualidade do ar que respiramos remonta a grécia antiga, e tais discussões são reforçadas quando observado que no mundo moderno boa parte da população fica em média 90% do dia em ambientes internos. ambientes internos, sejam estes domiciliares, empresariais ou industriais, acumulam em média de duas a cinco vezes mais poluentes do que ambientes externos. a qualidade do ar está atrelada a presença de vários compostos, tais como substâncias biológicas (bactérias, fungos e pólen), material particulado e fibras, gases como monóxido de carbono, ozônio, radônio além da presença de compostos orgânicos voláteis (covs). os covs são substâncias orgânicas com ponto de ebulição inferior a 250ºc. são compostos com ocorrência natural, no entanto os problemas de poluição estão relacionados com atividades humanas. a utilização de combustíveis fosseis, queima de biomassa e a utilização de solventes são os principais emissores de compostos orgânicos voláteis. além das emissões industriais, os materiais empregados na construção civil, a utilização de solventes e vernizes pela indústria moveleira e produtos de limpeza são os principais responsáveis pela presença de compostos orgânicos voláteis em ambientes internos. como o tempo de permanência em ambientes internos está cada vez maior se faz necessária a investigação e otimização de técnicas e aparelhos voltados a remoção de poluentes do ar. dessa forma, o presente projeto visa a otimização de reatores fotocatalíticos de mesoescala para a remoção de compostos orgânicos voláteis do ar. o objetivo geral desse projeto de pesquisa é analisar como mudanças na geometria de reatores fotocatalíticos em escala milimétrica alteram a taxa de transferência de massa e a eficiência de iluminação. dessa forma o foco da pesquisa está na análise do índice de mistura e do tempo de residência em milireatores fotocatalíticos, operando de acordo com diversos números de reynolds, voltados para a remoção de compostos orgânicos voláteis do ar. a) avaliar/propor distintas geometrias para os canais que compõem um milireator fotocatalítico, com foco no aumento da área superficial do reator imobilizada com catalisadores; b) analisar a perda de carga e os números adimensionais (reynolds, péclet e damköhler) para as distintas geometrias propostas; c) avaliar como a geometria do reator altera a transferência de fótons analisando a intensidade e homogeneidade do campo radioativo obtido na superfície do catalisador; d) analisar os índices de mistura e avaliar a distribuição do tempo de residência obtido com as modificações na geometria; e) avaliar e quantificar a eficiência das distintas geometrias na degradação de compostos orgânicos voláteis dissolvidos em correntes gasosas.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.81053

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,98% 5,50% 6,09% 3,80% 2,95% 6,75% 17,57% 3,29% 7,24% 5,20% 11,45% 8,06% 4,41% 4,59% 5,12% 4,01%
ODS Predominates
ODS 7
ODS 1

3,98%

ODS 2

5,50%

ODS 3

6,09%

ODS 4

3,80%

ODS 5

2,95%

ODS 6

6,75%

ODS 7

17,57%

ODS 8

3,29%

ODS 9

7,24%

ODS 10

5,20%

ODS 11

11,45%

ODS 12

8,06%

ODS 13

4,41%

ODS 14

4,59%

ODS 15

5,12%

ODS 16

4,01%