Modelagem matemática da volatilização de sulfeto de hidrogênio a partir de superfícies líquidas quiescentes expostas ao escoamento atmosférico
Nome: Rita de Cassia Feroni
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 26/08/2010
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| Jane Meri Santos | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| Jane Meri Santos | Orientador |
| Marcos Sebastião de Paula Gomes | Examinador Externo |
| Neyval Costa Reis Jr. | Examinador Interno |
Resumo: Neste estudo, a volatilização de sulfeto de hidrogênio dissolvido em um líquido, a partir de
um tanque com superfície quiescente livre, é estudada através da solução numérica das
equações de transporte. Superfícies líquidas quiescentes estão presentes em unidades de
Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) como, por exemplo, em tanque de sedimentação. O
sulfeto de hidrogênio (H2S) é tipicamente encontrado dissolvido em esgotos domésticos e
industriais e pode ser volatilizado ocasionando a percepção de odor devido ao seu baixo limite
de detecção e reconhecimento e sua considerável taxa de emissão. Para estimar a volatilização
de gases dissolvidos em um líquido a partir de superfícies quiescente foi utilizado o método
dos volumes finitos (MVF) para resolver as equações de conservação de massa, quantidade de
movimento e espécies químicas com o auxílio do programa de fluido dinâmica computacional
ANSYS-CFX. O escoamento foi considerado isotérmico. Os resultados obtidos através das
simulações numéricas são comparados a simulações apresentadas por outros autores a fim de
validar com as simulações o modelo matemático empregado. Os estudos mostram que a
volatilização de um gás dissolvido em água a partir de uma superfície livre quiescente está
intimamente ligada a parâmetros como número de Reynolds (Re), número de Schmidt (Sc),
relação entre a altura e o comprimento (AR) do tanque onde está a fase líquida e número de
Henry (KH) da substância. No atual estudo o coeficiente global de transferência de massa (KL)
mostrou-se maior para um Re maior. A presença das recirculações na fase líquida também
foram maiores conforme aumentava-se o número de Re. Para Re = 702,07, KL ficou
compreendido entre 3,08×10-6m/s e 4,04 ×10-6m/s; para Re = 970,38, KL ficou compreendido
entre 3,24×10-6m/s e 4,30×10-6m/s e para Re = 1220,11, KL ficou compreendido entre
4,10×10-6m/s e 5,36 ×10-6m/s.
