Publicada em

23/09/2006

Analúcia Litzinger Gomes

01 – Desenvolvimento e aplicação de espumas uretânicas para a adsorção de bifelinas policloradas em óleo mineral isolante

Resumo

Dentre os materiais que podem ser utilizados como fluído isolante, o ascarel ocupou, por muito tempo, uma posição de destaque dentro do setor elétrico mundial, sendo ele constituído por uma mistura homogênea de bifenilas policloradas (PCB), diluída de 40 a 70 % em solventes benzoclorados. Na década de 30, foi o substituto natural, devido a sua inércia, resistência ao fogo e alta constante dielétrica, para o óleo mineral isolante (OMI), usado em transformadores de potência de grande porte, onde havia alto risco de incêndio causado pela ignição do isolante elétrico em virtude de falhas, como arcos elétricos de alta tensão. Porém, após alguns anos de uso, foi observado que o PCB é uma substância química extremamente tóxica, carcinogênica, que contamina o solo, a água e a fauna, devido à sua alta estabilidade química e biológica. Em 1969, o PCB foi detectado em tecidos de pássaros e em outras matrizes ambientais. Desde então, tem sido considerado potencial poluente ambiental, além de tóxico à saúde humana. Atualmente são principalmente encontrados como contaminante no OMI, contido em transformadores elétricos de potência. As normas brasileiras e algumas leis estaduais exigem que a concentração de PCB em OMI contidos nos transformadores seja inferior a 50 ppm, então, processos que visem diminuir a concentração deste contaminante em OMI passam a ser de suma importância para o setor elétrico. Para tal, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma tecnologia de baixo custo para o tratamento de óleo mineral isolante contaminado com bifenilas policloradas, baseada na síntese de espumas uretânicas capazes de retirar, pelo processo de adsorção, o PCB presente no OMI. Os poliuretanos (PU) são usados em diversos setores da indústria, especialmente na fabricação de espumas rígidas para isolamento térmico e de materiais termoplásticos na linha automotiva. Particularmente, as espumas uretânicas também podem apresentar aplicação em sistemas que têm como objetivo a adsorção de compostos contaminantes, como pesticidas e bifenilas policloradas no ar ambiente, bem como em matrizes aquosas. Os resultados obtidos mostraram que as espumas sintetizadas com reagentes específicos atuaram de forma eficiente no processo de purificação do OMI. O fluxo do óleo, bem como a pressão empregada foram importantes fatores que influenciaram a eficiência do processo. O processo de remoção do PCB presente em óleo mineral isolante através de espumas uretânicas é uma inovação para o setor elétrico, e a patente do produto final já foi requerida em território nacional.

Abstract

Among the materials that can be used as insulating fluids, the ASKAREL hold for a long time the top of the list within the electricity companies, being known as an homogeneous mixture of polychlorinated biphenyls (PCB), diluted 40 to 70% in benzochlorinated solvents. In the 30 years, due to its stability, flame resistance and high dielectric strength, it was the natural substitute for the insulating mineral oil (IMO) used inside big transformers, where there was a high possibility of a fire accident, caused by the ignition of the electrical insulator due to faults as high voltage arcs. However, after some years, the PCBs were considered as an extremely toxic substance, carcinogenic, which contaminates the soils, the water resources and the fauna, due to their very high chemical and biological stabilities. In 1969, PCB was detected in birds tissues and other environmental sources. Since then it has been considered as a very high pollutant and also toxic for the human health. Nowadays they are mainly found as contaminants in IMO, inside electricity transformers. The Brazilian legislation and some State laws force the PCB concentration in IMO to be less than 50 ppm and then, any process aiming to reduce this concentration can be considered very important for the electricity companies in general. In this way, this research work has the main objective to develop a low cost technology for PCB contaminated IMO reclaiming, based on urethanic foams preparation, able to capture the PCB molecules from IMO, by the adsorption process. The polyurethanes (PU) are used in several industrial fields, mainly for the production of rigid foams for thermal insulation and the production of thermoplastic materials for automobile lines. Particularly, the urethanic foams also can be used as filter systems with the aim of contaminant adsorption, as pesticides and polychlorinated biphenyls in air, and also in aqueous matrixes. The obtained results have shown that the foams prepared with specific reagents acted very efficiently for the IMO purification. The oil flow, as well as, the applied pressure was important factors for the process efficiency. The PCB removal process from IMO with these PU is an innovation for the electricity companies and the patent was already requested in Brazil.

Data da defesa: 23/09/2006

Banca Examinadora

Orientador: Eduardo Marques Trindade (Lactec)
Membro da Banca: Sandra Mara Alberti (Lactec)
Membro da Banca: Paulo Roberto Janissek (UnicenP)

Palavra(s)-Chave: Óleo mineral isolante. Bifenilas Policloradas. Espumas Uretânicas.

Keywords: Insulating mineral oil. Polychlorinated biphenyls. Urethane foams.

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