Publicação: Extração do cromo a partir de resíduos do processo de fabricação do couro e sua viabilização
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::TRATAMENTOS E APROVEITAMENTO DE REJEITOS
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Autores
Orientador
Coorientador
Cruz, Welington de Oliveira
Resumo
Este estudo visa analisar, reproduzir e otimizar um método de extração de cromo para resíduos
sólidos provenientes do processo de fabricação do couro, de modo a encontrar rotas de obtenção
de produtos de separação em fase orgânica colagênica e fase inorgânica com íons de cromo, com
o objetivo de avaliar a viabilidade da obtenção de tais produtos e otimizar os parâmetros
operacionais da reação estudada. Os procedimentos analisados referem-se à extração por
solvente orgânico e abertura da amostra por soluções de combinações de ácido sulfúrico, ácido
fosfórico e hidróxido de sódio. Após isso, foi realizada uma série de aperfeiçoamentos sobre a
metodologia estudada com base em métodos de quimiometria e otimização funcional, de modo a
obter indicações de extração ótima. O procedimento experimental da otimização da reação exigiu
o projeto completo de um controlador Proporcional Integral e Derivativo (PID) de temperatura
utilizando a plataforma de prototipagem embarcada Arduino, que obteve sucesso para o controle
servo e regulatório na faixa de temperatura estudada. Além de posteriores análises quantitativas
por absorbância luminosa na região do UV-VIS, lançando mão da metodologia de otimização
caracterizada pelo Planejamento Fatorial, que resultou na indicação dos efeitos e interações que
levam o sistema ao rendimento ótimo da reação, mostrando a metodologia estudada como
alternativa viável para a extração.
Abstract
This study aims to analyze, reproduce and optimize a chromium extraction method for solid
residues from the leather manufacturing process to obtain routes for product separation in the
collagenic organic phase and inorganic phase with chromium ions. Furthermore, it aims at
assessing the feasibility of obtaining such products with optimal operational parameters of the
studied reaction. The analyzed procedures refer to the extraction by organic solvent and the
opening of the sample by combinations of solutions of sulfuric acid, phosphoric acid, and sodium
hydroxide. After that, a series of optimizations were applied to the methodology studied,
leveraging chemometrics and functional optimization, to obtain indications of the optimal
extraction. The experimental procedure of the reaction optimization required the complete
project of a temperature PID controller, leveraging the embedded prototyping platform Arduino,
that achieved success for the load and setpoint control procedures in the studied temperature
interval. Besides a posterior quantitative analysis by light absorbance in the UV-VIS spectrum,
leveraging the optimization procedure known as factorial planning, which resulted in indications
of the effects and interactions that take the system towards the optimum reaction yield, depicting
the studied methodology as a viable alternative to the extraction.
Palavras-chave
Extração de cromo, Chromium extraction, Resíduos de couro, Leather residues, Serragem de rebaixadeira, Leather shavings, Indústria coureira, Leather industry, Tratamento de resíduos, Waste treatment, Controle de temperatura, Temperature control
Citação
MARTINS, Rafael Brusiquesi. Extração do cromo a partir de resíduos do processo de fabricação do couro e sua viabilização. 2022. 57 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022.