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Teses de Doutorado Defendidas: 2010

Remoção de Boro oriundo da Água produzida de Petróleo utilizando Hidróxidos Duplos Lamelares Sintéticos.

Autora: Thaís Delazare
Orientadoras: Lídia Yokoyama, Juacyara Carbonelli Campos, Mariana de Mattos Vieira M. Souza

Resumo

As hidrotalcitas (HT) são hidróxidos duplos lamelares (HDL) formados por íons metálicos (Mg-Al) com estruturas tipo brucita, os quais foram sintetizados e suas propriedades avaliadas na remoção de boro oriundo da água produzida de petróleo. A hidrotalcita foi sintetizada pelo método de coprecipitação e seus produtos calcinados foram obtidos por aquecimento a 500°C, caracterizados pelas seguintes análises: difração de raios x (DRX), fluorescência de raios x, medições termogravimétricas (TGA) e de fisisorção de N2 (BET).

A afinidade do hidróxido duplo lamelar com o boro foi avaliada utilizando diferentes tipos de hidrotalcita: calcinada (HTC) e não calcinada (HT), tempo de contato, pH inicial da água produzida de petróleo e a área superficial da HTC. Os ensaios foram realizados em temperatura ambiente. A remoção do boro foi quantitativamente avaliada usando isotermas de adsorção. O processo de adsorção do íon boro se ajustou melhor à isoterma de Freundlich.

O estudo da cinética de adsorção mostra que a velocidade do processo é melhor representada pelo modelo de pseudo-segunda ordem. As melhores condições experimentais para a remoção do boro foram: concentração de HTC com relação Al/(Al+Mg) = 0,33 de 40 g/L, área superficial de 8000 m², independente da concentração inicial de boro de 30 mg/L e 135mg/L, pH natural da água produzida de petróleo, tempo de contato de 10 min (Co=30 mgB/L) e de 30 min (Co=135 mgB/L), sob uma velocidade de agitação de 250 rpm. Nestas condições experimentais, obteve-se uma eficiência de remoção de boro em torno de 80% independente da sua concentração inicial.

Finalmente, se investigou a capacidade de reciclagem do adsorvente, a partir do HDL contendo carbonato, calcinado, utilizado na remoção do boro da água produzida de petróleo, através de ciclos de adsorção/lavagem com carbonato/decomposição térmica - "Efeito Memória", a fim de se evitar uma poluição secundária decorrente da transferência do poluente para o sólido. Este estudo foi realizado concomitantemente em uma solução sintética contendo boro para efeito comparativo.