FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / No presente estudo foram preparados materiais carbonosos modificados mediante a impregnaÃÃo de metais (cobre, prata e palÃdio) para a remoÃÃo de enxofre a partir de soluÃÃes sintÃticas de benzotiofeno numa concentraÃÃo de 50 a 400ppm em iso-octano e em amostras de gasolina comercial. A adsorÃÃo do benzotiofeno em soluÃÃo de iso-octano (mistura modelo) foi avaliada atravÃs de experimentos em coluna de leito fixo recheada com carbonos ativados com e sem impregnaÃÃo de metais em trÃs temperaturas distintas: 30, 45 e 60ÂC. Curvas de breakthrough foram simuladas de acordo com um modelo matemÃtico que considera operaÃÃo isotÃrmica, equilÃbrio de adsorÃÃo nÃo linear, fluxo com dispersÃo axial e transferÃncia de massa descrita por uma aproximaÃÃo de forÃa motriz linear (LDF). Os resultados confirmaram a eficiÃncia da utilizaÃÃo dos carbonos ativados em processos de adsorÃÃo de compostos sulfurados, principalmente quando se modifica sua superfÃcie com metais. Foram obtidas capacidades mÃximas de adsorÃÃo significativas para os materiais utilizados de 1,08 mmol S/gads para o carbono ativado GF45; 2,00 mmolS/gads para o carbono ativado GF45/CuCl2; 2,38 mmolS/gads para o carbono ativado GF45/AgCl e 2,71 mmolS/gads para o carbono ativado GF45/PdCl2, quando se utilizou a mistura modelo. Para a gasolina real, obtiveram-se 0,14 mmolS/gads para o carbono ativado GF45/AgCl, 0,23 mmolS/gads para o carbono ativado GF45, 0,30 mmolS/gads para o carbono ativado GF45/CuCl2 e 1,00 mmolS/gads para o carbono ativado GF45/PdCl2, evidenciando uma melhoria ao se trabalhar na adsorÃÃo com materiais impregnados com metais. Em termos de seletividade foi observado um maior valor para este parÃmetro nos estudos realizados com o carbono impregnado com palÃdio. Com relaÃÃo à reversibilidade do processo foi observado que a quantidade adsorvida foi, em geral, o dobro da quantidade dessorvida quando da passagem de solvente puro sem mudanÃa da temperatura para todos os materiais estudados. Este fato demonstra que o carbono ativado nÃo possui uma boa regenerabilidade, ou seja, o carbono ativado retÃm parte do adsorbato mesmo apÃs a purga, o que acaba diminuindo a quantidade de sÃtios ativos do mesmo ao longo de ciclos sucessivos de adsorÃÃo/dessorÃÃo, embora se espere uma melhor recuperaÃÃo a temperaturas mais elevadas. O modelo de transporte dispersivo foi empregado para reproduzir o comportamento das curvas breakthrough e estimar parÃmetros de transferÃncia de massa, utilizando o solver comercial gPROMS. Assim, processos adsortivos para a remoÃÃo de componentes sulfurados a baixas concentraÃÃes podem ser uma alternativa viÃvel como complemento à unidades de hidrodessulfuraÃÃo (HDS). / In this study, modified carbonaceous materials were prepared by metals impregnation (copper, silver and palladium) for removing sulfur from synthetic solutions of benzothiophene in iso-octane solutions and also in commercial gasoline. Benzothiophene adsorption of iso-octane solutions (mixture model) was measured by fixed bed experiments filled with activated carbons with and without metal impregnation in three different temperatures: 30, 45 and 60ÂC. Breakthrough curves were simulated according to a mathematical model that considers operation nonlinear isothermal adsorption equilibrium, axial dispersion flow and mass transfer described by Linear Driving Force model (LDF). The LDF model for gas adsorption kinetics is frequently and successfully used for analysis of adsorption column dynamic data and for adsorptive process designs because it is simple, analytic, and physically consistent. The results confirmed the efficiency of activated carbons used in sulfur compounds adsorption, especially when its surface is modified with metals. Adsorption capacities, qm, were significant obtained for materials used, values in order of 1.08 mmol S/gads for GF45 activated carbon, 2.00 mmol S/gads for GF45/CuCl2 activated carbon, 2.38 mmol S/gads for GF45/AgCl activated carbon and 2.71 mmol S/gads to GF45/PdCl2 activated carbon to the mixture model and 0.14 mmol S/gads for GF45/AgCl activated carbon, 0.23 mmol S/gads to GF45 activated carbon, 0.30 mmol S/gads for GF45/CuCl2 activated carbon and 1.00 mmol S/gads for GF45/PdCl2 activated carbon, showing an improvement when working with materials impregnated with metals. In terms of selectivity, there was a better value for this parameter studies in material impregnated with palladium. With respect to process reversibility, it was observed that adsorption area was twice value of desorption area for all materials. This demonstrates that activated carbon has no good reversibility, ie, activated carbon retains part of adsorbate even after purging, which will ultimately decreasing the amount of same active sites over successive cycles of adsorption/desorption. Adsorptive processes for removing sulfur components can be a viable alternative to complement the HDS process.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A cajucultura à considerada uma das atividades sÃcio-econÃmicas mais importantes da regiÃo Nordeste do Brasil. Apesar de ser empregado industrialmente para fabricaÃÃo de polpa, bebidas e doces, o pedÃnculo do caju apresenta altÃssimos nÃveis de desperdÃcio. Pouco mais de 10% da produÃÃo agrÃcola à explorada comercialmente. Neste contexto, a obtenÃÃo de produtos de valor agregado a partir do pedÃnculo do caju â como xaropes de frutose e glicose â pode indicar rotas econÃmicas alternativas para as regiÃes produtoras, aproveitando a produÃÃo excedentÃria nÃo absorvida pelo mercado de sucos e doces industrializados. O leito mÃvel simulado constitui uma das mais inovadoras tecnologias cromatogrÃficas que realiza separaÃÃo de isÃmeros de forma contÃnua. Um dos pontoschave desta tecnologia à a escolha adequada das condiÃÃes de operaÃÃo (vazÃes e tempos de troca) que propiciem uma separaÃÃo adequada. Este trabalho apresenta estudos de equilÃbrio de adsorÃÃo de soluÃÃes sintÃticas de frutose e glicose, em condiÃÃes de sobrecarga de concentraÃÃo, visando à separaÃÃo destes aÃÃcares em leito mÃvel simulado para a produÃÃo de xaropes de caju enriquecidos em frutose e glicose. As isotermas de adsorÃÃo foram obtidas por cromatografia frontal, utilizando soluÃÃes sintÃticas de frutose e glicose com concentraÃÃo variando de 10 a 120g/L, nas temperaturas de 30, 40 e 60 ÂC, utilizando as resinas de troca iÃnica Dowex MTO 99Ca e Diaion UBK 555. As curvas de ruptura (breakthrough) das soluÃÃes sintÃticas foram confrontadas com curvas de breakthrough obtidas a partir do xarope de caju para validaÃÃo do modelo. A partir das mesmas, foram obtidas isotermas nÃo-lineares bem descritas pelo modelo de Langmuir. O modelo do transporte dispersivo foi empregado para reproduzir o comportamento das curvas de breakthrough e para estimar parÃmetros de transferÃncia de massa, utilizando o solver comercial gPROMS. Os dados de equilÃbrio de adsorÃÃo foram utilizados para gerar a regiÃo de completa separaÃÃo (razÃes de vazÃo nas zonas 2 e 3) em uma unidade de leito mÃvel simulado (LMS), com base na Teoria do EquilÃbrio (mÃtodo do triÃngulo) para prediÃÃo das condiÃÃes de operaÃÃo numa unidade piloto. / The cashew crop is considered one of the most important socio-economic activity in Northeastern Brazil. Despite being used industrially for the production of pulp, drinks and sweets, the cashew apple shows high levels of waste. A little more than 10% of crop is exploited commercially. In this context, adding value to products derived from the cashew apple - such as fructose and glucose syrups - may indicate alternative economical routes for producing regions, by consuming the surplus not absorbed by the market of juices and sweets. The simulated moving bed is one of the most innovative technologies that performs continuous chromatographic separation of isomers. One of the key points of this technology is the choice of operating conditions (flows and switching times) that provides adequate separation. This work presents studies of adsorption equilibrium of synthetic solutions of fructose and glucose, under overloaded conditions of concentration, aiming at the separation of these sugars in simulated moving bed for the production of high-fructose and high-glicose syrups. The adsorption isotherms were obtained by frontal analysis, using synthetic solutions with fructose and glucose concentrations ranging from 10 to 120g / L, at temperatures of 30, 40 and 60  C, using the ion exchange resins Dowex MTO 99Ca and Diaion UBK 555. The breakthrough curves of synthetic solutions were compared with those obtained from the cashew syrup for validation of data, tha sake of model validation. Tha measured isotherms were non-linear and well described by the Langmuir model. The dispersive transport model was used to reproduce the behavior of breakthrough curves and to estimate mass transfer parameters, using the gPROMS commercial solver. Adsorption data were used to generate the region of complete separation (flowrate ratios in sections 2 and 3) of a simulated moving bed (SMB unit), based on the equilibrium theory (the triangle method), in order to predict operating conditions in a pilot unit.