Abdoul Aziz Diene
Resumo
Este trabalho buscou demonstrar o comportamento dos gases de hidrocarbonetos em meios porosos. Foram empregados dois tipos de solo: um com características coesivas, uma argila siltosa Campos Elíseos, próxima à REDUC, e um com características não coesivas, uma sílica pura. Foram realizados ensaios com benzeno, tolueno, xileno e solução de gasolina comercial. Modelos numéricos segundo as teorias de Stefan Maxwell e Fick foram aplicados. Ensaios em condições não saturadas foram realizados sendo posteriormente determinados os parâmetros das equações dos fluxos advectivos e difusivos. O solo usado nos ensaios estava não saturado com continuidade de ar em seu meio, com grau de saturação próximo aos 60%. Ensaios de difusão em coluna foram realizados em laboratório com medidas de gases realizadas com cromatógrafo. Para as medidas de permeabilidade
empregou-se uma célula triaxial especialmente adaptada para esta pesquisa. A aplicação da teoria de Stefan Maxwell em difusão gasosa no solo revelou se mais acurada que o modelo de Fick com multicompostos. A taxa de retirada dos gases nos dois tipos de solos usados não é constante no tempo. Com efeito, a retirada preferencial de certos compostos resulta numa diminuição da sua proporção na fase liquida não aquosa (NAPL). Isto provoca uma redução da sua solubilidade e sua adsorção. Ensaios de permeabilidade com ar puro e com gases de hidrocarboneto em meio não saturado foram executados. A determinação das permeabilidades a gás do solo indicou resultados que demonstram a maior importância das características dos gases com relação às características intrínsecas do solo. Vale observar por fim que conforme esperado a sílica pura não apresentou adsorção significativa sendo que o solo coesivo apresentou uma adsorção significativa.
Abstract
The purpose of this study is to show how hydrocarbon gases behave in porous media. Two types of soil were used: one with cohesive characteristics, a Campos Elíseos silty clay, close to the REDUC refinery, and one with non-cohesive characteristics - pure silica. Tests were performed using benzene, toluene, xylene and a solution of commercial gasoline. Numerical models as stated in the theories of Stefan Maxwell and Fick were applied. Tests in non-saturated conditions were made and the parameters were later determined of advective diffusion equations of the flows. The soil used in the tests was non-saturated with air continuity in the medium, with saturation degree close to 60%. Diffusion column laboratory tests were performed using a gas chromatograph. To measure permeability a triaxial cell was used adapted specially for this study. The application of Stefan Maxwell’s theory in gaseous diffusion in the soil proved more accurate than the Fick model with multicompounds. The gas removal rate in the two types of soils used is not constant in time. In fact, the preferential removal of certain compounds results in a drop in their proportion in the non-aqueous phase liquids (NAPL). This causes a reduction in their solubility and adsorption. Permeability tests were carried out with pure air and hydrocarbon gases in a non-saturated medium. Determining gas permeabilities in the soil gave results that show the major importance of the gas characteristics in relation to the intrinsic characteristics of the soil. Lastly, it should be mentioned that, as expected, the pure silica did not present significant adsorption and the cohesive soil showed significant adsorption.
