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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38193| Tipo: | TCC |
| Título: | Simulação e Dimensionamento de Coluna de Recheio para Absorção de Ozônio em Água |
| Autor(es): | Silva Filho, Paulo Cazé da |
| Orientador: | Duarte Segundo, José Etimógenes Vieira |
| Resumo: | O aumento da presença de micropoluentes e subprodutos orgânicos em águas naturais tem impulsionado o desenvolvimento de tecnologias avançadas de tratamento capazes de garantir a qualidade do abastecimento público. Nesse contexto, o ozônio (O₃) destaca-se como um agente oxidante eficiente em processos de desinfecção e degradação de contaminantes. Este trabalho teve como objetivo simular uma coluna de absorção gáslíquido para o sistema ozônio-água, avaliando a influência da geometria do recheio no desempenho hidrodinâmico e nos parâmetros de transferência de massa, incluindo discussão qualitativa do efeito do material. A metodologia baseou-se em simulação computacional utilizando o software ChemSep por meio do modelo de estágios de equilíbrio (Equilibrium Stage Model), com aplicação da Lei de Henry para descrever o equilíbrio gás-líquido. Foram avaliadas três geometrias de recheio com diâmetro nominal de 0,051 m: anéis de Raschig, anéis de Pall e recheio tipo Nutter, mantendo-se constantes as condições operacionais. Os resultados indicaram que a geometria do recheio exerce influência significativa no dimensionamento da coluna. O recheio do tipo Raschig apresentou desempenho inferior, com altura de coluna de aproximadamente 60,27 m e HETP de 6,95 m, enquanto os recheios Pall e Nutter apresentaram desempenho superior e equivalente, com altura de aproximadamente 13,47 m e HETP de 1,33 m. Observou-se ainda que a eficiência global estimada permaneceu constante entre os casos, indicando limitação do modelo em representar diferenças mais sutis entre geometrias avançadas. Além disso, a absorção de ozônio mostrou-se limitada, evidenciando a influência da baixa solubilidade do composto em água. Conclui-se que a escolha da geometria do recheio é determinante no projeto de colunas de absorção, sendo os recheios Pall e Nutter mais adequados para o sistema estudado. O uso de simulação computacional demonstrou-se uma ferramenta eficaz para análise preliminar e comparação de configurações operacionais em processos de ozonização. |
| Abstract: | The increasing presence of micropollutants and organic by-products in natural water sources has driven the development of advanced treatment technologies capable of ensuring water quality for public supply. In this context, ozone (O₃) stands out as an efficient oxidizing agent for disinfection and contaminant degradation processes. This study aimed to simulate a gas–liquid absorption column for the ozone–water system, evaluating the influence of packing geometry on hydrodynamic performance and mass transfer parameters, including a qualitative discussion of the effect of the packing material. The methodology was based on computational simulation using the ChemSep software, applying the Equilibrium Stage Model and Henry’s law to describe gas–liquid equilibrium. Three packing geometries with a nominal diameter of 0,051 meters were evaluated: Raschig rings, Pall rings, and Nutter rings, under constant operating conditions. The results indicated that packing geometry significantly affects column design. The Raschig packing showed inferior performance, with a column height of approximately 60.27 m and HETP of 6.95 m, while Pall and Nutter packings showed superior and equivalent performance, with column heights of approximately 13.47 m and HETP of 1.33 m. The estimated overall efficiency remained constant among the cases, indicating limitations of the model in capturing subtle differences between advanced packing geometries. In addition, ozone absorption was limited due to its low solubility in water. It is concluded that packing geometry plays a crucial role in absorption column design, with Pall and Nutter packings being more suitable for the studied system. Computational simulation proved to be an effective tool for preliminary analysis and comparison of operational configurations in ozonation processes. |
| Palavras-chave: | ozônio simulação transferência de massa ChemSep |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Engenharia Química |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38193 |
| Data do documento: | 7-Abr-2026 |
| Aparece nas coleções: | TCC - Engenharia Química |
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