Processamento e avaliação das propriedades de tubos cerâmicos porosos para microfiltração de emulsões

Abstract

Cerâmicas porosas têm sido utilizadas em diversas aplicações tecnológicas como coletores de partículas sólidas, isolantes térmicos e acústicos. As áreas de biotecnologia e biomedicina utilizam cerâmicas porosas como reatores em processos de fermentação e em implantes, respectivamente. Adicionalmente, estes materiais apresentam grande aplicação na área de microfiltração de líquidos e emulsões, como a purificação de combustíveis através da separação da água e óleo, e na separação das proteínas do leite. O objetivo deste trabalho é o de produzir tubos de cerâmicas porosas para microfiltração de combustíveis. A primeira etapa compreendeu a produção de tubos cerâmicos porosos por colagem de suspensões e avaliação de suas propriedades físicas, fluidodinâmicas e mecânicas finais. Já a segunda etapa consistiu na análise do desempenho destes tubos durante a microfiltração de combustíveis. As propriedades finais das cerâmicas porosas foram avaliadas em função das variações na composição da suspensão e nas condições de queima. Após queima, os tubos cerâmicos apresentaram porosidade na faixa de 48 a 65%, distribuição estreita de diâmetro de poros menores que 1 µm, e constantes de permeabilidade Darciana (k1) e não Darciana (k2) da ordem de 10-15 m² e 10-11 m, respectivamente. Essas propriedades são similares aos tubos comerciais importados e, portanto, essas cerâmicas porosas desenvolvidas têm um grande potencial de aplicação em processos de microfiltração.

Microstructure, physical and mechanical properties of kaolin–diatomite composite reinforced with CaCO3•

“…Donde D ap es la densidad aparente de la probeta seca o cocida expresada en g/cm 3 , m es la masa de la probeta seca o cocida expresada en g, d Hg es la constante que hace referencia a la densidad del mercurio (d Hg = 13.53 g/cm 3 ) y ep es el empuje de la probeta seca o cocida sumergida en el mercurio, expresado en gramos.…”

“…De acuerdo a los resultados, las menores densidades se hallaron en T1, T2 y T3, con valores de 1.22, 1.25 y 1.27 g/cm 3 , respectivamente. Sin embargo, con el incremento de la temperatura se produjo mayor densificación de las muestras, reportando para T4, T5 y T6 valores de 1.33, 1.45 y 1.75 g/cm 3 . Lo anterior, concuerda con lo observado en la microestructura del material para este rango de temperaturas, donde la aglomeración de partículas que ocurrió a partir de 950 °C origina una matriz más densa caracterizada por tener menores tamaños y cantidad de poros.…”

“…Los compuestos elaborados a base de arcillas caolinitas y partículas diatomáceas son usualmente utilizados en diversas aplicaciones industriales para mezclas de cemento, producción de piezas de mampostería, adsorbentes de humedad, aislantes térmicos, agentes purificadores, en forma de aditivos para fertilizantes, aerogeles, espumas, catalizadores, entre otros [1][2][3]. Sin embargo, uno de los mayores usos se da en la producción de filtros cerámicos [4][5][6][7], en donde se clasifican como sistemas purificadores altamente efectivos gracias a la cantidad y tamaño de poros o intersticios que se encuentran distribuidos en su matriz, lo cual permite que otros elementos se anclen de forma total o parcial dependiendo de la relación que haya entre el tamaño del poro y el tamaño del sólido a retener [8].…”

Estudo do desempenho do processo de microfiltração tangencial com membranas cerâmicas aplicado à retenção de bactérias e redução de sólidos suspensos de uma bebida à base de açaí

“…O uso de substâncias inorgânicas que sofrem transformação de fase acompanhada de redução volumétrica durante a queima também pode ser adotado para a fabricação de cerâmicas porosas (YANG et al, 1998;ROSA et al, 2006).…”

Cerâmicas porosas moldáveis e autoligadas no sistema \'AL IND.2\'\'O IND.3\'-\'MG\'\'AL IND.2\'\'O IND.4\'

“…A sinterização parcial é um dos métodos para produção mais simples e consiste em manter o material em uma baixa temperatura de sinterização, onde a porosidade é controlada pelos parâmetros de sinterização do material, como por exemplo, o empacotamento das partículas, a presença de aditivos, a temperatura e tempo de sinterização (NETTLESHIP, 1996;KELLY, 2006 Esta técnica desperta interesse pelo fato de não liberar voláteis tóxicos, utilizar compostos de baixo custo e matérias-primas que podem ser facilmente incorporadas nas suspensões cerâmicas, permitindo obter estruturas com porosidade na faixa de 62-82%, bastante adequada para aplicação como elemento de filtração (DENG et al, 2001a(DENG et al, , 2001bROSA;SALVINI;PANDOLFELLI, 2006;SOUSA et al, 2015;SOUZA et al, 2015bSOUZA et al, , 2015aSOUZA, 2016;KAWAMURA, 2017…”