Product characteristics in simultaneous crystallization of NaCl and CaSO4 from aqueous solution under different evaporation rates

Zago, Gustavo Pereira; Penha, Frederico Marques; Seckler, Marcelo Martins

doi:10.1016/j.desal.2019.01.021

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“…A cristalização é uma das operações unitárias mais antigas e são poucas as indústrias químicas que não a utilizam em algum ponto de seu processo, para produzir, recuperar ou purificar um material sólido (MULLIN, 2001). Cerca de 70% dos sólidos em indústrias químicas e farmacêuticas são produzidos por cristalização (HASH; OKORAFOR, 2008;ZENG et al, 2015). Isso a torna uma técnica eficiente de recuperação de grande variedade de substâncias úteis e valiosas, além da água (SPARENBERG; RUIZ SALMÓN; LUIS, 2020).…”

Section: Processos De Cristalizaçãounclassified

“…Estudos recentes de cristalização simultânea (PENHA, 2018;ZAGO, 2017) investigaram processos de cristalização evaporativa para sistemas multicomponentes, no contexto de reuso de água. Os sais estudados são constituintes importantes de efluentes.…”

Section: Cristalização Simultâneaunclassified

“…Dentre os objetivos desses trabalhos está a cristalização independente desses diferentes sais no mesmo processo, visando a recuperação da água e diminuição de rejeitos, já que os sais poderiam ser reutilizados ou até vendidos como matéria prima para outras indústrias. Zago (2017) investigou o sistema composto por cloreto de sódio (NaCl) e sulfato de cálcio (CaSO4), avaliando os efeitos de taxas de evaporação e utilização de sementes nas características químicas e morfológicas do produto. Os ensaios foram realizados em batelada e observou-se que o polimorfo de cálcio formado a 106ºC é o hemihidrato com hábito acicular e faixa de tamanhos de 10 a 30µm.…”

Section: Cristalização Simultâneaunclassified

“…Apesar da literatura limitada de cristalização simultânea para outros processos de cristalização (processos de cristalização evaporativa e por resfriamento ainda são os mais comumente usados) o avanço nessa área pode fornecer estratégias importantes para tratamento de efluentes industriais de forma mais econômica e viável, reduzindo a necessidade de combinação de diversas técnicas. Além disso, estudos recentes indicam a possibilidade de obtenção de produtos particulados com propriedades ajustáveis, facilitando seu descarte como resíduo ou atribuindo valor econômico, concomitante à recuperação da água ( PENHA; ZAGO; SECKLER, , 2019SECKLER, , 2020.…”

Section: Cristalização Simultâneaunclassified

“…A cristalização simultânea de dois ou mais componentes ainda carece de maiores estudos e investigações. Em trabalhos anteriores (PENHA, 2018;ZAGO, 2017) foram investigados sistemas ternários comuns em efluentes, variando combinações de sais muito e pouco solúveis e avaliando diferentes parâmetros do processo de cristalização nas características morfológicas e químicas do produto.…”

Section: Introductionunclassified

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Estudo de cristalização simultânea do sistema NaCl-Na2SO4-H2O.

Lanzotti¹

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Frente ao aumento da demanda por recursos hídricos e legislações ambientais mais rigorosas para o descarte de efluentes líquidos, amplia-se a importância de dirigir processos de tratamento de efluentes aquosos para o reuso completo de água, isto é, visando descarte zero de líquidos (ZLD). A cristalização apresenta potencial como tecnologia adicional para reuso e permite a recuperação dos contaminantes na forma sólida e a água, simultaneamente. O controle da qualidade do material particulado produzido pode viabilizar a sua reutilização como produto ou matéria prima, eliminando resíduos e dando-lhes destinação mais adequada. Efluentes industriais possuem composição complexa e variável de acordo com a fonte, sendo seu tratamento constituído por diversas operações e etapas, evitando a cristalização simultânea de vários compostos.Nesse contexto, o estudo da cristalização simultânea é relevante para viabilizar a recuperação de mais de um composto com características desejáveis em apenas uma operação. No presente trabalho foi avaliada a cristalização evaporativa e simultânea do sistema ternário NaCl-Na2SO4-H2O, compostos comumente presentes em efluentes industriais, visando obtenção de particulado constituído por partículas puras de NaCl e de Na2SO4, passíveis de separação nas diferentes faixas de tamanho granulométricas. Foram investigados parâmetros de processo como: taxa de evaporação, quantidade e o tamanho de sementes e sua influência nas caraterísticas morfológicas e químicas do particulado obtido. Duas rotas foram testadas: uma inicialmente saturada em NaCl e uma em Na2SO4, de acordo com diagrama de fases do sistema. Verificou-se que os principais obstáculos para a segregação dos compostos encontram-se nos fenômenos de crescimento epitaxial e nucleação secundária. Foi observado crescimento epitaxial de NaCl na superfície de Na2SO4, sendo favorecido pela presença de maiores áreas superficiais de Na2SO4: por adição de maior carga de sementes ou mesma carga de partículas de menores tamanhos.Mesmo com o crescimento epitaxial, foi possível obter particulados passíveis de separação por faixas de tamanhos com purezas superiores a 90%.Palavras-chave: Cristalização Simultânea. Cristalização evaporativa em bateladas.Fenômenos elementares de cristalização. Processos de separação. Cloreto de sódio. Sulfato de sódio.

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Section: Processos De Cristalizaçãounclassified

Section: Cristalização Simultâneaunclassified