Intensificação de Processos Químicos

Abstract

O presente trabalho deu ênfase à degradação fotocatalítica de azul de metileno, corante e efluente modelo, utilizando dióxido de titânio como fotocatalisador em um microrreator. Inicialmente foram realizados ensaios experimentais qualitativos com um chip microfluídico aliado a exposição de luz UV. Na entrada do sistema microfluídico foram conectadas uma mangueira e uma bomba peristáltica onde realizou-se o escoamento de uma solução de 10 mg/L de azul de metileno em água destilada. Amostras foram retiradas da saída do microrreator em intervalos de tempo e analisadas por espectrometria UV/VIS. Porém, devido ao cenário da pandemia mundial do COVID-19, os experimentos tiveram de ser interrompidos em respeito ao distanciamento social. Portanto, para a simulação computacional utilizaram-se resultados experimentais provenientes de um artigo científico do grupo de pesquisa e que consistiu em um sistema semelhante ao previamente planejado e realizado. Através dos mesmos, foi desenvolvido um modelo matemático para simular a degradação do poluente azul de metileno, assim como, um estudo de malha e a validação do modelo. Além disto, uma análise de sensibilidade com a variação da intensidade luminosa, concentração inicial e tempo de residência para dois tipos de lâmpadas (UV-LED e UV-convencional) foi realizada. Através dos resultados observou-se que o aumento da intensidade luminosa foi benéfico para a conversão de azul de metileno, da mesma forma para o tempo de residência. O estudo com a variação da concentração inicial apresentou resultados condizentes com o esperado. Porém, ainda são necessários mais estudos para a aquisição de novos coeficientes cinéticos aparentes. No mais, o modelo desenvolvido e validado pode ser aplicado em demais estudos pois mostrou representar muito bem os fenômenos reais que ocorrem no microrreator.