Processamento e avaliação das propriedades de tubos cerâmicos porosos para microfiltração de emulsões Processing and evaluation of porous ceramics for micro filtration of emulsions

Cerâmica

关键词: alumina porosa;    processamento cerâmico;    microfiltração;    porous alumina;    ceramic processing;    micro filtration;   

DOI  :  10.1590/S0366-69132006000200008

来源: DOAJ

【 摘 要 】

Cerâmicas porosas têm sido utilizadas em diversas aplicações tecnológicas como coletores de partículas sólidas, isolantes térmicos e acústicos. As áreas de biotecnologia e biomedicina utilizam cerâmicas porosas como reatores em processos de fermentação e em implantes, respectivamente. Adicionalmente, estes materiais apresentam grande aplicação na área de microfiltração de líquidos e emulsões, como a purificação de combustíveis através da separação da água e óleo, e na separação das proteínas do leite. O objetivo deste trabalho é o de produzir tubos de cerâmicas porosas para microfiltração de combustíveis. A primeira etapa compreendeu a produção de tubos cerâmicos porosos por colagem de suspensões e avaliação de suas propriedades físicas, fluidodinâmicas e mecânicas finais. Já a segunda etapa consistiu na análise do desempenho destes tubos durante a microfiltração de combustíveis. As propriedades finais das cerâmicas porosas foram avaliadas em função das variações na composição da suspensão e nas condições de queima. Após queima, os tubos cerâmicos apresentaram porosidade na faixa de 48 a 65%, distribuição estreita de diâmetro de poros menores que 1 µm, e constantes de permeabilidade Darciana (k1) e não Darciana (k2) da ordem de 10-15 m² e 10-11 m, respectivamente. Essas propriedades são similares aos tubos comerciais importados e, portanto, essas cerâmicas porosas desenvolvidas têm um grande potencial de aplicação em processos de microfiltração.
Porous ceramics have been applied in a broad range of technological purposes, such as dust collectors, thermo-acoustic insulators and burners. In the biotechnology and biomedicine areas, porous ceramics have been applied as reactors in fermentation processes and as implants, respectively. Besides that, they can also be used in the micro filtration process of liquids and emulsions, such as fuel purification through separation of water from oil, and in the separation of proteins of the milk. The objective of this work is the production of porous ceramics tubes for fuel micro filtration. The first stage of the research was the production of porous ceramics by colloidal processing and evaluation of its final physical, fluid dynamic and mechanical properties. In a second stage the performance of these ceramic tubes during the micro filtration of fuel was analysed. The final properties of porous ceramics were evaluated according to the changes in the composition and sintering conditions. After firing, the ceramic tubes had their porosity in the range of 48 to 65%-vol, narrow distribution with pore diameters bellow than 1 µm and constants of Darcian (k1) and nonDarcian (k2) permeability of 10-15 m² and 10-11 m, respectively. These properties are similar to the commercial imported products and therefore these ceramics have a great potential of application in micro filtration processes.

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