Minimization of the effect of cathodic fouling of an electrochemical cell for water electroflotation produced in the petrochemical industry.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-09-13T20:40:54Z No. of bitstreams: 1 JULIANA DE FIGUEIREDO LIMA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2012..pdf: 2410802 bytes, checksum: 7831eed4b70772b93fe9b0c24d59d463 (MD5)Made available in DSpace on 2019-09-13T20:40:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JULIANA DE FIGUEIREDO LIMA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2012..pdf: 2410802 bytes, checksum: 7831eed4b70772b93fe9b0c24d59d463 (MD5) Previous issue date: 2012-03-30O desenvolvimento de tecnologias alternativas utilizadas no tratamento de efluentes da indústria do petróleo tem avançado nas últimas décadas por meio de programas de pesquisa e desenvolvimento de novos processos físico-químicos, dentre os quais se destacam os processos eletroquímicos, como por exemplo, a eletroflotação. No entanto, um dos problemas ainda não solucionado e constantemente observado é a incrustação catódica, que aumenta os custos com energia, operação e manutenção. O objetivo desse trabalho foi minimizar a incrustação catódica de uma célula eletroquímica utilizada para eletroflotação de águas produzidas da indústria do petróleo com a utilização de transdutores ultrassônicos operando a uma frequência de 24 kHz. Foi determinado o ciclo ótimo de funcionamento destes transdutores durante a produção eletroquímica de e . Sua eficiência foi avaliada a partir da determinação do coeficiente médio de transferência de massa combinado̅̅̅. Ainda foi estudada a distribuição espacial da energia mecânica gerada pelos transdutores por meio da determinação do coeficiente médio de transferência de massa, ̅̅̅̅, utilizando-se um conjunto de onze microeletrodos de níquel para diferentes alturas em relação aos transdutores e diferentes ângulos em relação ao reator. A eficiência do processo foi avaliada a partir da determinação da dureza total e índices de incrustação eletroquímica, utilizando-se uma solução sintética de composição semelhante à água do mar. Por fim, foi analisada a morfologia da incrustação catódica, bem como a identificação de seus elementos, a partir da técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia por energia dispersiva (EDS), respectivamente. Pôde-se concluir que a utilização dos transdutores ultrassônicos pode reduzir de forma considerável o problema da incrustação catódica. Foi observado que alguns aspectos de ordem geométrica, disposição e qualidade do material utilizado pelos transdutores necessitam ser melhorados para se obter uma otimização do processo.The development of alternative technologies used in the treatment of effluents of the petroleum industry has advanced in recent decades through programs of research and development of new physical-chemical processes. Stands out among them the electrochemical processes such as an example the electroflotation. However, one problem still unsolved is constantly observed is the cathodic incrustation. This problem can increase the energy costs of operation and maintenance of the process. The aim of this study was to minimize the incrustation of a cathodic electrochemical cell used for electroflotation of water produced from the oil industry with the use of ultrasonic transducers operating at a frequency of 24 kHz. It was determined the optimal cycle of operation of these transducers during the electrochemical production of and . Its efficiency was evaluated by determining the combined mass transfer coefficient ( ̅̅̅ ̅). Also the studied of the spatial distribution of the mechanical energy generated by the transducers was studied by determining the average coefficient of mass transfer ( ̅̅̅̅), using a set of eleven microelectrodes of nickel for different heights between them and the cell electrodes. The process efficiency was evaluated by determining the water hardness and incrustation indices from synthetic solution of composition similar to sea water. Finally we analyzed the morphology of cathodic incrustation and identification of its elements from the technique of scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS), respectively. It can be concluded that the use of these devices can significantly reduce the problem of cathodic incrustation. It was observed that some aspects of the material quality, its geometry and assembly design of the transducers used, must be improved to obtain a better performance