Silva, José A.S.Pires, Marcella Golini2022-03-232022-03-232021http://hdl.handle.net/10198/25273Mestrado em Engenharia QuímicaDiante do cenário de grande desenvolvimento da industrialização mundial nas últimas décadas e as consequências geradas por tal fato, sendo observadas atualmente pelo aumento significativo da concentração de dióxido de carbono (CO2) e outros gases de efeito estufa na atmosfera, que são bastante prejudiciais ao meio ambiente, tem ocorrido a mobilização de empresas, as quais vem investindo fortemente em pesquisas e alternativas capazes de capturar e armazenar o CO2 e também a sua separação de correntes contendo N2 e H2. Uma das possibilidades encontradas mais viáveis, do ponto de vista do baixo custo de energia empregado e do baixo custo econômico envolvido, tem sido utilizar processos de adsorção em zeólitas binder-free comerciais. A permuta iônica em zeólitas é bastante importante pois permite aumentar a eficiência dos processos de adsorção com zeólitas, através de alterações no equilíbrio e cinética de adsorção de vários compostos, como o CO2, e a sua seletividade de separação de uma forma energeticamente eficiente. Nesse aspecto, o presente trabalho foi dedicado a estudar a zeólita NaY binder-free comercial para a captura do CO2, utilizando o processo de adsorção, em que foram realizados estudos do equilíbrio de adsorção por cromatografia gasosa através de curvas de ruptura, em leito fixo, para componente único puro CO2, a fim de obter suas isotérmicas de adsorção nas temperaturas de 313, 333 e 353 K, com pressões parciais na faixa entre 0,1 e 3,5 bar. Os resultados experimentais mostraram que as maiores capacidades de adsorção de CO2 pela zeólita NaY binder-free comercial foram obtidas a 3,5 bar, sendo a carga de CO2 a 313 K igual a 6,52 mol/Kg. Enquanto que, à mesma pressão, a carga de CO2 a 333 K é igual a 5,85 mol/Kg e a 353 K é igual a 5,15 mol/Kg. Os dados de equilíbrio de adsorção foram melhor ajustados e representados pelo modelo Dual-Site Langmuir, uma vez que apresentou um valor de coeficiente de determinação R2=0,9996, capacidade de adsorção total igual a 7,12 mol/Kg e entalpia de adsorção Δ𝐻𝑎𝑑𝑠 variando entre -29,21 KJ/mol e -51,71 KJ/mol.Given the scenario of world’s great development industrialization in recent decades and the consequences generated due this fact, currently being observed by the significant increase in the concentration of carbon dioxide (CO2) and other greenhouse gases in the atmosphere, which are quite harmful to the environment. environment, there has been a mobilization of companies, which have been investing heavily in research and alternatives capable of capturing and storing CO2 and also separating it from streams containing N2 and H2. One of the most viable possibilities found, from the point of view of the low cost of energy used and also the low economic cost involved, has been to use adsorption processes in commercial binder-free zeolites. The ion exchange in zeolites is very important because it allows to increase the efficiency of the adsorption processes with zeolites, through changes in the equilibrium and adsorption kinetics of several compounds, such as CO2, and their separation selectivity in an energy efficient way. In this aspect, the present work was dedicated to study the commercial NaY binder-free zeolite for CO2 capture, using the adsorption process, in which studies of adsorption equilibrium were carried out by gas chromatography through rupture curves, in a fixed bed, for pure single component CO2, in order to obtain its adsorption isotherms at temperatures of 313, 333 and 353 K, with partial pressures in the range between 0.1 and 3.5 bar. The experimental results showed that the highest CO2 adsorption capacities by the commercial NaY binder-free zeolite were obtained at 3.5 bar, with the CO2 load at 313 K being equal to 6.52 mol/Kg. While at the same pressure, the CO2 charge at 333 K is equal to 5.85 mol/kg and at 353 K is equal to 5.15 mol/kg. The adsorption equilibrium data were better adjusted and represented by the Dual-Site Langmuir model, since it presented a value of determination coefficient R2=0.9996, total adsorption capacity equal to 7.12 mol/Kg and adsorption enthalpy Δ𝐻𝑎𝑑𝑠 ranging from -29.21 KJ/mol to -51.71 KJ/mol.porIndustrialização mundialDióxido de carbono (CO2)Capturar e armazenar o CO2master thesis202970728