ISEL - Engenharia da Qualidade e Ambiente
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Browsing ISEL - Engenharia da Qualidade e Ambiente by Author "Almeida, Margarida Furtado de"
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- Estudo da dessalinização de água do mar para obtenção de água para consumo humanoPublication . Almeida, Margarida Furtado de; Santos, Maria Teresa Loureiro dos; Trindade, Teodoro José PereiraA escassez de água potável impulsionou a dessalinização, especialmente por osmose inversa. Contudo, o seu desempenho é sensível a diversas variáveis operacionais, especialmente quando se utiliza água do mar. Isso impulsionou este estudo a explorar a influência das condições operacionais sobre a performance de dois sistemas de dessalinização por osmose inversa, visando otimizar a eficiência do processo. Foram realizadas simulações em MATLAB sob condições típicas e extremas à escala laboratorial e industrial com membranas planas e em espiral, respetivamente. Na escala laboratorial, investigou-se a influência da temperatura da água (15-45ºC) nas propriedades da solução e da membrana no fluxo transmembranar. Cada aumento de 5°C na temperatura da água diminui a taxa de recuperação em 0,0067%. A influência da velocidade de escoamento (4-7 cm/s) e concentração molar dos sais (0,05-3,5 mol/L) no coeficiente de transferência de massa, pressão a aplicar e polarização da membrana também foi analisada. Os resultados indicaram que velocidades menores tiveram maior impacte, especialmente a menores temperaturas. A concentração dos sais influenciou apenas a pressão, especialmente a menores concentrações e maior temperatura, aumentando cerca de 12% quando se aumentou 3 mol/L. Na escala industrial, explorou-se o impacto das propriedades da membrana e parâmetros operacionais, ao longo do módulo de membrana e dos estágios do processo. O sistema operou de forma menos eficiente nos elementos de membrana e estágios finais, especialmente a temperaturas mais altas. Observou-se ainda que, concentrações de sais e caudais de alimentação menores beneficiam a taxa de recuperação de água e a eficiência do sistema. Por último, investigou-se o impacte da pressão (50-75 bar) e concentração de sais no consumo energético do processo. Verificou-se que, altas concentrações de sais e pressões, aumentaram o consumo energético entre 9 e 12%, tornando o processo mais exigente em cenários de alta salinidade.