As amostras de carvão ativo de bagaço de cana-de-açúcar foram preparadas em temperaturas de carbonização de 500, 600 e 700 ºC, com tempos de ativação de 60 e 120 minutos e concentração de agente ativante (ZnC12) 30 e 60% em relação ao bagaço seco original. Foi utilizado como padrão, para verificação de eficiência, um carvão ativo alemão (Riedel). Estas amostras foram caracterizadas pelas seguintes análises: rendimento; teor e umidade; teor de cinzas; pH; teor de substâncias solúveis em água. Foi também estudado o desempenho destas amostras no descoramento de água de lavagem de cana-de-açúcar, utilizando 1% e 1,5% em peso de carvão ativo. Amostras preparadas a 500 ºC, 60 minutos e concentração de agente ativamente 0%, 30% e 60% em relação ao peso de bagaço seco original foram utilizadas no tratamento de água de lavagem de cana-de açúcar visando a diminuição do potencial poluidor, essas mesmas amostras foram utilizadas para determinação de poder de adsorção, equação e isoterma de Freundlich. Os resultados mostraram ser viável, em escala de laboratório a obtenção de carvão ativo de bagaço de cana-de-açúcar, para utilização no tratamento de água de lavagem de cana-de-açúcar visando diminuir o seu potencial poluidor. / Samples of activated carbon from cane-thrash were prepared in carbonization temperatures of 500, 600 and 700 ºC; activation times of 60 and 120 minutes, and concentrations of activating agent (ZnC12) 30 and 60% in relation to the original dry bagasse. A German activated carbon, was used a standard (Riedel). The samples were characterized by the following analysis: yield, proportion (5) of humidity, proportion of ashes; pH; proportion of solubles in water substances. It was also studied the performance in discolouring sugar-cane washing water using 1% and 1,5% in weight of activated carbon. Samples prepared in 500 ºC, 60 minutes and activating agent concentration of 0%, 30% and 60% in relation to the weight of the original dry bagasse were used in the treatment of sugar-cane washing water the purpose of reducing the polluter potential. They were used to determine the adsorption power, equation and Freundlish isotherm. The results showed it is possible to obtain active carbon from cane-thrash in laboratory scale, to be used in the treatment of sugar-cane washing water with the purpose of reducing its polluter potential.

As amostras de carvão ativo de bagaço de cana-de-açúcar foram preparadas em temperaturas de carbonização de 500, 600 e 700 ºC, com tempos de ativação de 60 e 120 minutos e concentração de agente ativante (ZnC12) 30 e 60% em relação ao bagaço seco original. Foi utilizado como padrão, para verificação de eficiência, um carvão ativo alemão (Riedel). Estas amostras foram caracterizadas pelas seguintes análises: rendimento; teor e umidade; teor de cinzas; pH; teor de substâncias solúveis em água. Foi também estudado o desempenho destas amostras no descoramento de água de lavagem de cana-de-açúcar, utilizando 1% e 1,5% em peso de carvão ativo. Amostras preparadas a 500 ºC, 60 minutos e concentração de agente ativamente 0%, 30% e 60% em relação ao peso de bagaço seco original foram utilizadas no tratamento de água de lavagem de cana-de açúcar visando a diminuição do potencial poluidor, essas mesmas amostras foram utilizadas para determinação de poder de adsorção, equação e isoterma de Freundlich. Os resultados mostraram ser viável, em escala de laboratório a obtenção de carvão ativo de bagaço de cana-de-açúcar, para utilização no tratamento de água de lavagem de cana-de-açúcar visando diminuir o seu potencial poluidor. / Samples of activated carbon from cane-thrash were prepared in carbonization temperatures of 500, 600 and 700 ºC; activation times of 60 and 120 minutes, and concentrations of activating agent (ZnC12) 30 and 60% in relation to the original dry bagasse. A German activated carbon, was used a standard (Riedel). The samples were characterized by the following analysis: yield, proportion (5) of humidity, proportion of ashes; pH; proportion of solubles in water substances. It was also studied the performance in discolouring sugar-cane washing water using 1% and 1,5% in weight of activated carbon. Samples prepared in 500 ºC, 60 minutes and activating agent concentration of 0%, 30% and 60% in relation to the weight of the original dry bagasse were used in the treatment of sugar-cane washing water the purpose of reducing the polluter potential. They were used to determine the adsorption power, equation and Freundlish isotherm. The results showed it is possible to obtain active carbon from cane-thrash in laboratory scale, to be used in the treatment of sugar-cane washing water with the purpose of reducing its polluter potential.

Nesta tese, foram preparados carvões e carvões ativados a partir de resíduos agroindustriais, tais como borra de café, serragem de eucalipto e bagaço de maçã para uso como adsorventes. O processo de obtenção dos carvões consistiu da pirólise do precursor a 800°C e subsequente lixiviação dos componentes inorgânicos com ácido clorídrico. Estes carvões foram caracterizados por meio das seguintes técnicas: MEV, BET, TGA, CHN, FT-IR, pHPCZ e ângulo de contato com água (WCA). Os materiais preparados foram utilizados como adsorventes na remoção de 17β-estradiol (E2) em solução aquosa. O processo de lixiviação proporcionou um significativo aumento da área superficial dos carvões, aumentando a eficiência de remoção de E2, especialmente para os adsorventes de bagaço de maçã. Além disso, obteve-se maior percentual de remoção de E2 para adsorventes de café (> 97%) e, embora a remoção de E2 tenha sido ligeiramente maior para os carvões ativados (100%) do que para o carvão de café (97%), este último gerou menos resíduos durante o seu preparo. Desta forma, o carvão de café foi aplicado na remoção de 17β-estradiol (E2) e 17-etinilestradiol (EE2) a partir de soluções aquosas. Os seguintes parâmetros de adsorção foram estudados: pH inicial da solução de adsorvato, massa de adsorvente e tempo de contato entre o adsorvente e o adsorvato. Também foram avaliados os aspectos cinéticos e de equilíbrio de adsorção. Os modelos cinéticos investigados foram de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem e modelo de ordem geral, sendo que o último apresentou o melhor ajuste aos dados experimentais. Os modelos de equilíbrio de adsorção investigados foram Langmuir, Freundlich e Sips, onde o último apresentou o melhor ajuste. A aproximação da isoterma de Sips com a de Langmuir, na região de maior concentração de equilíbrio (Ce) de adsorvato, indicam que a adsorção ocorreu em monocamada. O carvão de café também foi empregado como adsorvente na extração em fase sólida (SPE) de 17β-estradiol. Alguns parâmetros como, massa de adsorvente, solvente de eluição, volume de eluente, força iônica, volume de quebra e reutilização do cartucho foram avaliados. Os resultados de SPE demonstraram que, embora a recuperação de E2 tenha sido somente em torno de 60%, os percentuais de remoção de E2 foram 100% em todos os ciclos de reutilização do cartucho preparado. Os resultados obtidos demonstraram o potencial de utilização dos resíduos agroindustriais como novos adsorventes para remoção de estrogênios em solução aquosa. / In this thesis, carbons and activated carbons obtained from agroindustrial waste as, coffee grounds, eucalyptus sawdust and apple pomace were prepared and used as adsorbents. The carbons were obtained after the pyrolysis of the precursor at 800°C and subsequent leaching of inorganic compounds with hydrochloric acid. These carbons were characterized by the following techniques: SEM, BET, TGA, CHN, FT-IR, pHPZC and water contact angle (WCA). The materials prepared were used as adsorbents for the removal of 17β-estradiol (E2) in aqueous solution. With the leaching process a significant increase of the surface area of the carbons was observed, increasing the efficiency of E2 removal, especially when the carbon obtained from apple pomace was used. Furthermore, higher efficiency of E2 removal was obtained for carbons adsorbents from coffee (> 97%) and, although the E2 removal was slightly higher for activated carbon (100%) than for the coffee carbon (97%), the latter generated less waste during its preparation. In this way, the coffee carbon was applied to remove 17β-estradiol (E2) and 17α-ethinylestradiol (EE2) from aqueous solutions. The following parameters of adsorption were studied: initial pH of the adsorbate solution, adsorbent mass and contact time between adsorbent and adsorbate. Kinetic aspects and adsorption equilibrium were also evaluated. The kinetic models investigated were of pseudo-first and pseudo-second order and general order model, where the latter presented the best fit to the experimental data. The investigated adsorption equilibrium models were Langmuir, Freundlich and Sips, where the latter presented the best fit. The correlation between the Sips isotherm with Langmuir, in the region of highest equilibrium concentration (Ce) of adsorbate indicates that adsorption occurred in monolayer. The coffee carbon was also employed as adsorbent in solid phase extraction (SPE) for 17β-estradiol removal. Some parameters, such as adsorbent mass, solvent, eluent volume, ionic strength, break volume and the cartridge re-use were evaluated. The results of SPE showed that, although the E2 recovery was only about 60%, E2 removal efficiency was 100% in all reuse cycles of the prepared cartridge. The results demonstrate the potential use of agroindustrial wastes as new adsorbents for removal of estrogens in aqueous solution.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9159_Gustavo dos Reis Gonçalves.pdf: 4700166 bytes, checksum: f7b2fec704a86b36c3c2d754d4c6d5bf (MD5) Previous issue date: 2015-09-03 / Os materiais nanoestruturados exibem diversas propriedades físicas e químicas interessantes. Dentre elas podemos citar as propriedades magnéticas, que estão entre as mais estudadas devido à sua grande importância tecnológica. Este trabalho visa a síntese de nanopartículas de óxidos ou outros compostos de ferro suportadas em materiais carbonosos porosos derivados do endocarpo de babaçu, com especial ênfase nas transformações físicas e químicas causadas por tratamentos térmicos e no seu potencial como adsorvente em fase líquida. Como suporte, foi utilizado o endocarpo de babaçu carbonizado ou quimicamente ativado com H3PO4. A síntese dos nanocompósitos foi conduzida por impregnação em meio aquoso, sendo utilizados os compostos Fe(NO3)3.9H2O e NH4OH como fonte de ferro e agente precipitante, respectivamente. As técnicas utilizadas para a caracterização foram: análise elementar, termogravimetria, análise térmica diferencial, difração de raios-X, espectroscopia Mössbauer, análise textural por adsorção de nitrogênio e medidas de propriedades magnéticas. As nanopartículas foram identificadas como óxidos de ferro dispersos de forma homogênea na superfície do suporte carbonoso, com tamanho médio na ordem de nanômetros e apresentando um comportamento superparamagnético em temperatura ambiente. A execução de tratamentos térmicos em atmosfera controlada de nitrogênio em temperaturas predeterminadas de 700, 800, 900 e 1000 °C levou ao crescimento do tamanho médio de cristalitos e ao surgimento de novas fases devido ao processo de redução química das nanopartículas de óxido de ferro dispersas nos suportes ricos em carbono. Dependendo da temperatura de tratamento e do tipo de suporte, as fases formadas de forma majoritária foram: óxidos de ferro (Fe2O3, Fe3O4), ferro metálico (α-Fe, γ-Fe(C)), carbeto (Fe3C), fosfato (FePO4 e Fe2P2O7) e fosfeto de ferro (Fe2P). Os resultados deste trabalho mostraram que o método empregado permite a síntese de nanocompósitos com características químicas e estruturais variadas, dependendo das condições de preparação e dos tratamentos térmicos posteriormente realizados.

Nesta tese, foram preparados carvões e carvões ativados a partir de resíduos agroindustriais, tais como borra de café, serragem de eucalipto e bagaço de maçã para uso como adsorventes. O processo de obtenção dos carvões consistiu da pirólise do precursor a 800°C e subsequente lixiviação dos componentes inorgânicos com ácido clorídrico. Estes carvões foram caracterizados por meio das seguintes técnicas: MEV, BET, TGA, CHN, FT-IR, pHPCZ e ângulo de contato com água (WCA). Os materiais preparados foram utilizados como adsorventes na remoção de 17β-estradiol (E2) em solução aquosa. O processo de lixiviação proporcionou um significativo aumento da área superficial dos carvões, aumentando a eficiência de remoção de E2, especialmente para os adsorventes de bagaço de maçã. Além disso, obteve-se maior percentual de remoção de E2 para adsorventes de café (> 97%) e, embora a remoção de E2 tenha sido ligeiramente maior para os carvões ativados (100%) do que para o carvão de café (97%), este último gerou menos resíduos durante o seu preparo. Desta forma, o carvão de café foi aplicado na remoção de 17β-estradiol (E2) e 17-etinilestradiol (EE2) a partir de soluções aquosas. Os seguintes parâmetros de adsorção foram estudados: pH inicial da solução de adsorvato, massa de adsorvente e tempo de contato entre o adsorvente e o adsorvato. Também foram avaliados os aspectos cinéticos e de equilíbrio de adsorção. Os modelos cinéticos investigados foram de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem e modelo de ordem geral, sendo que o último apresentou o melhor ajuste aos dados experimentais. Os modelos de equilíbrio de adsorção investigados foram Langmuir, Freundlich e Sips, onde o último apresentou o melhor ajuste. A aproximação da isoterma de Sips com a de Langmuir, na região de maior concentração de equilíbrio (Ce) de adsorvato, indicam que a adsorção ocorreu em monocamada. O carvão de café também foi empregado como adsorvente na extração em fase sólida (SPE) de 17β-estradiol. Alguns parâmetros como, massa de adsorvente, solvente de eluição, volume de eluente, força iônica, volume de quebra e reutilização do cartucho foram avaliados. Os resultados de SPE demonstraram que, embora a recuperação de E2 tenha sido somente em torno de 60%, os percentuais de remoção de E2 foram 100% em todos os ciclos de reutilização do cartucho preparado. Os resultados obtidos demonstraram o potencial de utilização dos resíduos agroindustriais como novos adsorventes para remoção de estrogênios em solução aquosa. / In this thesis, carbons and activated carbons obtained from agroindustrial waste as, coffee grounds, eucalyptus sawdust and apple pomace were prepared and used as adsorbents. The carbons were obtained after the pyrolysis of the precursor at 800°C and subsequent leaching of inorganic compounds with hydrochloric acid. These carbons were characterized by the following techniques: SEM, BET, TGA, CHN, FT-IR, pHPZC and water contact angle (WCA). The materials prepared were used as adsorbents for the removal of 17β-estradiol (E2) in aqueous solution. With the leaching process a significant increase of the surface area of the carbons was observed, increasing the efficiency of E2 removal, especially when the carbon obtained from apple pomace was used. Furthermore, higher efficiency of E2 removal was obtained for carbons adsorbents from coffee (> 97%) and, although the E2 removal was slightly higher for activated carbon (100%) than for the coffee carbon (97%), the latter generated less waste during its preparation. In this way, the coffee carbon was applied to remove 17β-estradiol (E2) and 17α-ethinylestradiol (EE2) from aqueous solutions. The following parameters of adsorption were studied: initial pH of the adsorbate solution, adsorbent mass and contact time between adsorbent and adsorbate. Kinetic aspects and adsorption equilibrium were also evaluated. The kinetic models investigated were of pseudo-first and pseudo-second order and general order model, where the latter presented the best fit to the experimental data. The investigated adsorption equilibrium models were Langmuir, Freundlich and Sips, where the latter presented the best fit. The correlation between the Sips isotherm with Langmuir, in the region of highest equilibrium concentration (Ce) of adsorbate indicates that adsorption occurred in monolayer. The coffee carbon was also employed as adsorbent in solid phase extraction (SPE) for 17β-estradiol removal. Some parameters, such as adsorbent mass, solvent, eluent volume, ionic strength, break volume and the cartridge re-use were evaluated. The results of SPE showed that, although the E2 recovery was only about 60%, E2 removal efficiency was 100% in all reuse cycles of the prepared cartridge. The results demonstrate the potential use of agroindustrial wastes as new adsorbents for removal of estrogens in aqueous solution.

Nesta tese, foram preparados carvões e carvões ativados a partir de resíduos agroindustriais, tais como borra de café, serragem de eucalipto e bagaço de maçã para uso como adsorventes. O processo de obtenção dos carvões consistiu da pirólise do precursor a 800°C e subsequente lixiviação dos componentes inorgânicos com ácido clorídrico. Estes carvões foram caracterizados por meio das seguintes técnicas: MEV, BET, TGA, CHN, FT-IR, pHPCZ e ângulo de contato com água (WCA). Os materiais preparados foram utilizados como adsorventes na remoção de 17β-estradiol (E2) em solução aquosa. O processo de lixiviação proporcionou um significativo aumento da área superficial dos carvões, aumentando a eficiência de remoção de E2, especialmente para os adsorventes de bagaço de maçã. Além disso, obteve-se maior percentual de remoção de E2 para adsorventes de café (> 97%) e, embora a remoção de E2 tenha sido ligeiramente maior para os carvões ativados (100%) do que para o carvão de café (97%), este último gerou menos resíduos durante o seu preparo. Desta forma, o carvão de café foi aplicado na remoção de 17β-estradiol (E2) e 17-etinilestradiol (EE2) a partir de soluções aquosas. Os seguintes parâmetros de adsorção foram estudados: pH inicial da solução de adsorvato, massa de adsorvente e tempo de contato entre o adsorvente e o adsorvato. Também foram avaliados os aspectos cinéticos e de equilíbrio de adsorção. Os modelos cinéticos investigados foram de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem e modelo de ordem geral, sendo que o último apresentou o melhor ajuste aos dados experimentais. Os modelos de equilíbrio de adsorção investigados foram Langmuir, Freundlich e Sips, onde o último apresentou o melhor ajuste. A aproximação da isoterma de Sips com a de Langmuir, na região de maior concentração de equilíbrio (Ce) de adsorvato, indicam que a adsorção ocorreu em monocamada. O carvão de café também foi empregado como adsorvente na extração em fase sólida (SPE) de 17β-estradiol. Alguns parâmetros como, massa de adsorvente, solvente de eluição, volume de eluente, força iônica, volume de quebra e reutilização do cartucho foram avaliados. Os resultados de SPE demonstraram que, embora a recuperação de E2 tenha sido somente em torno de 60%, os percentuais de remoção de E2 foram 100% em todos os ciclos de reutilização do cartucho preparado. Os resultados obtidos demonstraram o potencial de utilização dos resíduos agroindustriais como novos adsorventes para remoção de estrogênios em solução aquosa. / In this thesis, carbons and activated carbons obtained from agroindustrial waste as, coffee grounds, eucalyptus sawdust and apple pomace were prepared and used as adsorbents. The carbons were obtained after the pyrolysis of the precursor at 800°C and subsequent leaching of inorganic compounds with hydrochloric acid. These carbons were characterized by the following techniques: SEM, BET, TGA, CHN, FT-IR, pHPZC and water contact angle (WCA). The materials prepared were used as adsorbents for the removal of 17β-estradiol (E2) in aqueous solution. With the leaching process a significant increase of the surface area of the carbons was observed, increasing the efficiency of E2 removal, especially when the carbon obtained from apple pomace was used. Furthermore, higher efficiency of E2 removal was obtained for carbons adsorbents from coffee (> 97%) and, although the E2 removal was slightly higher for activated carbon (100%) than for the coffee carbon (97%), the latter generated less waste during its preparation. In this way, the coffee carbon was applied to remove 17β-estradiol (E2) and 17α-ethinylestradiol (EE2) from aqueous solutions. The following parameters of adsorption were studied: initial pH of the adsorbate solution, adsorbent mass and contact time between adsorbent and adsorbate. Kinetic aspects and adsorption equilibrium were also evaluated. The kinetic models investigated were of pseudo-first and pseudo-second order and general order model, where the latter presented the best fit to the experimental data. The investigated adsorption equilibrium models were Langmuir, Freundlich and Sips, where the latter presented the best fit. The correlation between the Sips isotherm with Langmuir, in the region of highest equilibrium concentration (Ce) of adsorbate indicates that adsorption occurred in monolayer. The coffee carbon was also employed as adsorbent in solid phase extraction (SPE) for 17β-estradiol removal. Some parameters, such as adsorbent mass, solvent, eluent volume, ionic strength, break volume and the cartridge re-use were evaluated. The results of SPE showed that, although the E2 recovery was only about 60%, E2 removal efficiency was 100% in all reuse cycles of the prepared cartridge. The results demonstrate the potential use of agroindustrial wastes as new adsorbents for removal of estrogens in aqueous solution.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3722_.pdf: 7095384 bytes, checksum: 1b4d2a1ec32f4178c6c5dca5e3d3d113 (MD5) Previous issue date: 2009-09-25 / Este trabalho é dedicado à síntese e caracterização de nanopartículas de óxidos de ferro dispersas na estrutura porosa de um carvão ativado, originando nanocompósitos com propriedades magnéticas. As amostras foram preparadas a partir da mistura do organometálico pentacarbonil ferro com o carvão ativado, em diferentes proporções e sob as atmosferas ambiente e de argônio. As técnicas experimentais utilizadas para a caracterização foram: espectroscopia Mössbauer, difração de raios-X convencional e com luz síncrotron , espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X, microscopia eletrônica de varredura, análise textural por adsorção de nitrogênio, medidas de propriedades magnéticas, análise elementar e termogravimetria. Os resultados mostraram que os teores de ferro nas amostras como preparadas atingiram valores de até 33 % em massa, aproximadamente. As nanopartículas foram identificadas como óxidos de ferro dispersos de forma homogênea no carvão ativado, com tamanho médio de cristalito na faixa 4-6nm e apresentando comportamento superparamagnético em temperatura ambiente. As amostras preparadas sob atmosfera ambiente apresentaram predominantemente as fases hematita e magnetita e nas amostras preparadas sob atmosfera de argônio foi encontrada apenas a magnetita. A área superficial específica e o volume total de poros do carvão ativado foram reduzidos em torno de 40 e 50%, respectivamente, com a formação das nanopartículas. A execução de tratamentos térmicos em atmosfera inerte levou ao crescimento do tamanho médio de cristalito; para temperaturas a partir de 400 oC, aproximadamente, teve início o processo de redução do estado de oxidação do ferro, até temperaturas em torno de 700 oC. Nas amostras tratadas em 900 oC foi observada a predominância de ferro metálico, além da formação de carbetos de ferro. Na análise de difração de raios-X in situ durante o aquecimento das amostras, foi observada a formação da wustita como um composto intermediário antes da formação do ferro metálico. Os valores dos coeficientes de expansão térmica para os óxidos de ferro nanocristalinos foram consideravelmente maiores do que os esperados para as fases cristalinas massivas, um efeito associado à elevada fração de átomos de superfície nas nanopartículas. Os resultados deste trabalho mostraram que os métodos empregados de síntese e posterior tratamento térmico possibilitam a obtenção de nanopartículas magnéticas contendo ferro dispersas na matriz do carvão ativado; a natureza e o tamanho médio dessas partículas dependem das condições experimentais envolvidas, tais como atmosfera de síntese, temperatura e tempo de tratamento térmico.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2579_1.pdf: 2091774 bytes, checksum: 88b36479266bda1cdd197a02fe133508 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Gás Natural (GN), submetido ao armazenamento adsortivo, pode ser estocado a pressões mais baixas, com menores custos de armazenamento e de transporte. Para o armazenamento adsortivo, carvões ativados foram formulados e preparados a partir de diferentes reagentes. Sob denominações CAQ1 e CAQ2, com áreas superficiais próximas a 1,5x106 m²/kg, os materiais apresentaram características com estruturas de microporos, tendo respectivamente volumes porosos de 4,7x10-4 m³/kg e 5,2x10-4 m³/kg. Isotermas experimentais (0,5 MPa 4,0 MPa; 298,15 K 313,15 K) permitiram as quantificações dos parâmetros intrínsecos, decorrentes das aplicações dos modelos de Sips e Dubinin-Astakhov. Foram estimadas ordens de grandeza da capacidade adsortiva máxima, do coeficiente de afinidade, do parâmetro de heterogeneidade, da constante de Henry e do calor de adsorção, tendo sido determinadas suas dependências com a temperatura. Volumes armazenados por compressão com adição da adsorção se situaram em níveis superiores, em cerca de 300%, relativamente ao sistema comprimido. Avaliações experimentais de carga do gás armazenado mostraram maiores efeitos térmicos associados a maiores pressões de carga, devido às maiores quantidades adsorvidas nessas condições. Considerando a predominância das resistências difusivas nos carvões porosos durante os processos de carga e descarga do gás, foi realizado um estudo da influência da distribuição de poros sobre o coeficiente de difusão efetivo. A partir de balanços de massa e de energia, e impondo-se certas restrições ao se admitir, por exemplo, que o calor de adsorção durante a carga é sempre constante, foram estabelecidos dois sistemas de equações diferenciais com condições iniciais, capazes de descreverem, a variação temporal da pressão e da temperatura durante os processos de carga e de descarga. Para se solucionar os sistemas, certos parâmetros constituintes das equações, a exemplo do fator de amortecimento da vazão, foram determinados a partir de ensaios experimentais. Desta modelagem semi-empírica se pode inferir que o coeficiente de difusão efetivo estava associado aos processos de adsorção e de difusão do gás na estrutura porosa dos carvões ativados

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7966_1.pdf: 1672673 bytes, checksum: 42ec09719119eb723e3459cec7f2f790 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / A tecnologia de Gás Natural Adsorvido (GNA) vem despontando desde a última década como uma promissora alternativa na estocagem de gás natural, oferecendo inúmeras vantagens com relação ao GNC (Gás Natural Comprimido) e o GNL (Gás Natural Liquefeito). Baseada na adsorção de gás natural em materiais porosos a pressões relativamente baixas ou moderadas, leva a benefícios como: uma boa flexibilidade no projeto, configuração e arranjo do tanque de armazenamento, maior segurança e uma redução nos custos com relação ao GNC e GNL. Neste trabalho foram avaliados os efeitos cinéticos e de equilíbrio da adsorção do gás metano em carvões ativados nacionais produzidos pelo laboratório de Carvão Ativado da UFPB a partir do endocarpo do coco da baía, tendo sido usada uma amostra comercial, denominada Mesh 10x35US, como referência. As operações do processo adsortivo, para obtenção dos dados cinéticos e de equilíbrio, foram conduzidas em um sistema barométrico. Os ensaios de adsorção foram realizados a temperatura ambiente 29 ± 10 C e pressões iniciais de 0,69 MPa, 1,38 MPa, 2,76 MPa, 4,14 MPa; 5,52 MPa; 6,89 MPa; 8,27 MPa. A amostra comercial Mesh 10x35US apresentou maior capacidade de adsorção, por unidade de massa, com 0,0642 g/g, seguida pela amostra CAQ 91R com 0,0423 g/g sob pressão de 4 MPa e 301K; sob pressão de 8 MPa, estas amostras conduziram a 0,1003 g/g e 0,0856 g/g, respectivamente. A amostra EDK ¾ 750 apresentou maior capacidade volumétrica de adsorção (QV/Vads) e capacidade de armazenamento de gás (QV/V), com 74,76 V/V e 116,24 V/V, respectivamente, sob 8 MPa; na pressão de referência (4 MPa) os resultados foram QV/Vads = 36,38 V/V e QV/V = 57,14 V/V. O calor de adsorção, a energia de ativação de adsorção e o fator de freqüência da constante cinética de adsorção, estimados pelo modelo cinético proposto, foram 13496,6 J/mol, 9969,0 J/mol e 8,5x10-9 m3/mol.s, respectivamente. Esses valores são típicos de uma adsorção física

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-24T03:44:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248781.pdf: 1067857 bytes, checksum: a7095961ecf81db35878a6d94aacdf93 (MD5) / Tem sido proposto que a redução de SO2 em carbonos acontece através de intermediários reativos unidos a matriz de carbono, no qual 2-oxido de 1,2-oxatieteno (ou sultina), e 1,3,2-dioxatiolano são decompostos formando epissulfeto e CO2. A reatividade desses intermediários foi estudada neste trabalho através de várias reações, usando espectros XPS e NMR para postular seus mecanismos. A reação de grafite + SO2 a 630 ºC mostrou a formação dos mesmos intermediários que no carvão ativado. Quando o carvão ativado modificado obtido a 630 °C foi aquecido a 900° C, observou-se mudança no espectro XPS como resultado da reação de decomposição dos intermediários oxidados com transferência de S, produzindo o epissulfeto e CO2, e a reação reversa com eliminação de SO2. A hidrólise básica produziu a hidrólise da sultina intermediária e o ataque do íon hidróxido no epissulfeto formando um ânion sulfeto e eliminando S2- posteriormente. A tiólise, a aminólise e a reação com o haleto de alquila com o carvão ativado modificado mostraram a inserção da molécula orgânica na matriz do carvão. De acordo com as reações postuladas alguns mecanismos foram estabelecidos. Estes resultados fornecem informação adicional ao mecanismo da redução de SO2 em carbono, a natureza química dos intermediários e um novo método para modificar as propriedades físico-química da matriz de carbono por inserção de um fragmento orgânico.