Title

ESTUDO DA DTR EM UM REATOR ELETROQUIMICO UTILIZADO NO TRATAMENTO DE EFLUENTES

STUDY OF RTD IN AN ELECTROCHEMICAL REACTOR USED IN THE TREATMENT OF EFFLUENT

Authorship

Martins, Georgiana Maria Vasconcelos; Vilar, Eudésio Oliveira; Cavalcanti, Eliane Bezerra; Conrado, Líibia Souza; Swarnakar, Ramdayal.

Martins, Georgiana Maria Vasconcelos

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Vilar, Eudésio Oliveira

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Cavalcanti, Eliane Bezerra

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Conrado, Líibia Souza

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Swarnakar, Ramdayal.

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DOI

10.5151/2594-5327-23389

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Abstract

Estudou-se a Distribuição do tempo de residência (DTR), em um reator eletroquímico de eletrodos com fluxos de eletrólito e corrente paralelos, empregado na remoção de metais pesados. Os compartimentos da célula eletroquímica constam de cátodos perfurados com chapa de aço inoxidável e ânodos expandidos dimensionalmente estável (DSA®). Dois diferentes “designs” do reator foram avaliados. Eles diferem apenas no “design” da secção calmante, denominadas: secção de configuração 1 e a seção de configuração 2. A entrada de pulso de traçador de concentração da solução de KCl, injetado na entrada do reator, foi avaliada em posições de saída de fluxos nos compartimentos de saída do reator eletroquímico. A concentração de KCl injetada foi monitorada pelo medidor de condutividade, posicionado nos compartimentos do reator. O tempo médio de residência expresso pelas superfícies de resposta com relação às três posições de cada compartimento do reator para os fluxos volumétricos de: 300 L/h, 400 L/h e 500 L/h. A análise dos resultados foi realizada mediante a função de DTR, E() vs . As curvas características mostraram diferentes fluxos preferenciais e zonas de estagnação, em ambas as configurações da célula eletroquímica. A interpretação quantitativa foi avaliada pelo tempo médio de residência, t , a variância, 2, e o número de Péclet, Pe. Uma distribuição hidrodinâmica mais uniforme dos elementos da alimentação líquida com certa dispersão foi alcançada na configuração 2 do reator eletroquímico.

A Residence Time Distribution (RTD) study for flow- through electrode electrochemical reactor, used for heavy metal removal (Cu, Pb, Ni, Zn, Cr etc), has been made. The reactor electrochemical compartments consisted of perforated stainless steel plate cathodes and expanded dimensionally stable anodes (DSA®). Two designs of the rector were studied. They differed in the liquid flow quieting section where in configuration 1 only one porous layer and in configuration 2 two porous layers were used. The pulse-input tracer of KCl solution concentrations at exit stream positions in different compartments were measured by conductivity meter. The mean residence time performance surfaces with respect to the three selected positions of each of the ten reactor electrochemical exit compartments for flow rates: 300 L/h, 400 L/h and 500 L/h were compared. The analysis of typical RTD function E() vs  curves characteristics showed that different extents of preferential flow and stagnant zones were present in both of the reactor electrochemical configuration. For quantitative interpretation the mean residence time, t , the variance, 2 and the Peclet number, Pe, parameters were also obtained. A more uniform hydrodynamic distribution of the feed liquid elements with certain dispersion in the reactor electrochemical configuration 2 was achieved.

Keywords

Distribuição do tempo de residência; Técnica do pulso traçador; Reator eletroquímico.

Residence time distribution; Tracer response technique; Electrochemical reactor.