Dissertação
Small-volume membrane filtration using Centrifugal Nanofiltration Devices EVALUATED
Nos últimos anos, a necessidade de métodos de filtração que minimizem a perda de amostras e recursos, especialmente em indústrias que manuseiam compostos de alto valor, tem crescido. Esta tese visa otimizar o desempenho de dispositivos de nanofiltração centrífuga (CNF), tornando-os mais eficientes para operações em pequena escala, sem comprometer a eficácia do processo de filtração. Para alcançar este objetivo, foi desenvolvido um dispositivo CNF com design inovador, utilizando simulações de Dinâmica dos Fluidos Computacionais (CFD) para prever a pressão dentro do dispositivo. A metodologia incluiu a caracterização da membrana numa unidade SEPA, com área ativa de membrana de 140 cm2, para estabelecer parâmetros de referência. Posteriormente, avaliou-se o dispositivo CNF, que possui uma área ativa de membrana de 2,4 cm2. Os testes desempenhados nos dois tipos de dispositivos avaliaram a permeabilidade hidráulica e na rejeição de solutos (NaCl, lactose e MgSO4) sob uma gama de pressões de 7 a 40 bar. Os resultados mostraram que o CNF consegue replicar a permeação de água da SEPA. Contudo, a polarização da concentração afetou as taxas de rejeição e fluxo de permeado, especialmente para sais. O estudo também destacou a necessidade de testes extensivos para selecionar uma amostra representativa da membrana industrial. Conclui-se que os dispositivos CNF são promissores para indústrias que pretendam economizar os seus recursos, onde a conservação de amostras é crucial. O estudo realça a importância de considerar a polarização de concentração e a variabilidade da membrana no design e metodologia de processos de nanofiltração, incentivando inovações futuras.
dezembro 7, 2023, 9:30
Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente
Orientação
ORIENTADOR
Vítor Manuel Geraldes Fernandes
Departamento de Engenharia Química (DEQ)
Professor Associado