Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RosaneMPBO_TESE_partes_autorizadas.pdf: 623811 bytes, checksum: 3724885447cd319f325ecaa9845943f0 (MD5) Previous issue date: 2010-10-04 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this work, ceramic powders belonging to the system Nd2-xSrxNiO4 (x = 0, 0.4, 0.8, 1.2 and 1.6) were synthesized for their use as catalysts to syngas production partial. It was used a synthesis route, relatively new, which makes use of gelatin as organic precursor. The powders were analyzed at several temperatures in order to obtain the perovskite phase and characterized by several techniques such as thermal analysis, X-rays diffraction, Rietveld refinement method, specific surface area, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy of X-rays and temperature programmed reduction. The results obtained using these techniques confirmed the feasibility of the synthesis method employed to obtain nanosized particles. The powders were tested in differential catalytic conditions for dry reforming of methane (DRM) and partial oxidation of methane (POM), then, some systems were chosen for catalytic integrals test for (POM) indicating that the system Nd2-xSrxNiO4 for x = 0, 0.4 and 1.2 calcined at 900 ?C exhibit catalytic activity on the investigated experimental conditions in this work without showing signs of deactivation / Neste trabalho, p?s cer?micos pertencentes ao sistema Nd2-xSrxNiO4 (x = 0; 0,4; 0,8; 1,2 e 1,6) foram sintetizados visando sua utiliza??o como catalisadores para produ??o de g?s de s?ntese. Foi utilizada uma rota de s?ntese, relativamente nova, na qual faz uso de gelatina como precursor org?nico. Os p?s cer?micos sintetizados foram calcinados a v?rias temperaturas visando ? obten??o da fase perovsquita e ent?o caracterizados por v?rias t?cnicas, tais como: An?lise t?rmogravim?trica, difra??o de raios X, refinamento Rietveld, ?rea espec?fica (m?todo BET), microscopia eletr?nica de varredura, espectroscopia por dispers?o de energia de raios X e redu??o ? temperatura programada. Os resultados obtidos atrav?s destas t?cnicas confirmaram a viabilidade do m?todo de s?ntese empregado para obten??o de part?culas nanom?tricas. Os p?s foram submetidos a testes catal?ticos em condi??es diferenciais para rea??o de reforma a seco (RSM) e oxida??o parcial do metano (OPM), em seguida alguns sistemas foram escolhidos para testes catal?ticos integrais de OPM indicando que o sistema Nd2-xSrxNiO4 para x = 0, 0,4 e 1,2 calcinados a 900 ?C apresentam atividade catal?tica nas condi??es experimentais investigadas nesse trabalho sem mostrar sinais de desativa??o

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcioBDB_DISSERT.pdf: 1427541 bytes, checksum: 4ea4ab1aa3dd7faa960c62967facffc8 (MD5) Previous issue date: 2010-09-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This work aims at the implementation and adaptation of a computational model for the study of the Fischer-Tropsch reaction in a slurry bed reactor from synthesis gas (CO+H2) for the selective production of hydrocarbons (CnHm), with emphasis on evaluation of the influence of operating conditions on the distribution of products formed during the reaction.The present model takes into account effects of rigorous phase equilibrium in a reactive flash drum, a detailed kinetic model able of predicting the formation of each chemical species of the reaction system, as well as control loops of the process variables for pressure and level of slurry phase. As a result, a system of Differential Algebraic Equations was solved using the computational code DASSL (Petzold, 1982). The consistent initialization for the problem was based on phase equilibrium formed by the existing components in the reactor. In addition, the index of the system was reduced to 1 by the introduction of control laws that govern the output of the reactor products. The results were compared qualitatively with experimental data collected in the Fischer-Tropsch Synthesis plant installed at Laborat?rio de Processamento de G?s - CTG?S-ER-Natal/RN / O presente trabalho tem como objetivo a implementa??o e adapta??o de um modelo computacional de equil?brio de fases visando o estudo do processo Fischer- Tropsch em reator leito de lama a partir de g?s de s?ntese (CO + H2) para a produ??o seletiva de hidrocarbonetos (CnHm), com ?nfase na avalia??o da influ?ncia das condi??es operacionais sobre a distribui??o dos produtos formados durante a rea??o. O modelo em quest?o leva em conta efeitos do equil?brio de fases de modo rigoroso num tambor flash reativo, uma cin?tica detalhada que prev? a forma??o de cada componente do sistema reacional, bem como malhas de controle do processo para as vari?veis press?o e n?vel da fase lama. O sistema de equa??es obtido ? do tipo Alg?brico Diferencial, e foi resolvido utilizando-se o c?digo computacional DASSL (Petzold, 1982). A inicializa??o consistente do sistema de equa??es foi feita com base na condi??o de equil?brio de fases inicial formado pelos componentes j? existentes no reator, sendo o ?ndice do sistema reduzido a 1 pela introdu??o das leis de controle que regem a sa?da de produtos do reator. Os resultados obtidos foram comparados qualitativamente com os dados experimentais coletados na planta de s?ntese de Fischer- Tropsch instalada no Laborat?rio de Processamento de G?s do CTG?S-ER em Natal/RN

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TiagoRC_DISSERT.pdf: 2194143 bytes, checksum: 2a20949c899c91ba3e574d7f71d319d4 (MD5) Previous issue date: 2012-04-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Oxygen carriers are metal oxides which have the ability to oxidize and reduce easily by various cycles. Due to this property these materials are widely usedin Chemical-Looping Reforming processes to produce H2 and syngas. In this work supports based on MCM-41 and La-SiO2 were synthesized by hydrothermal method. After the synthesis step they were calcined at 550?C for 2 hours and characterized by TG, XRD, surface area using the BET method and FTIR spectroscopy. The deposition of active phase, in this case Nickel, took place in the proportions of 5, 10 and 20% by weight of metallic nickel, for use as oxygen carriers.The XRD showed that increasing in the content of Ni supported on MCM-41 resulted in a decrease in spatial structure and lattice parameter of the material. The adsorption and desorption curves of the MCM-41 samples exhibited variations with the increase of Ni deposited. Surface area, average pore diameter and wall density of silica showed significant changes , due to the increase of the active phase on the mesoporous material. By other hand, in the samples with La-SiO2 composition was not observed peaks characteristic of hexagonal structure, in the XRD diffractogram. The adsorption/desorption isotherms of nitrogen observed are type IV, characteristic of mesoporous materials. The catalytic test indicates that the supports have no influence in the process, but the nickel concentration is very important, because the results for minor concentration of nickel are not good. The ratio H2/O2 was close to 2, for all 15 cycles involving the test storage capacity of O2, indicating that the materials are effective for oxygen transport / Transportadores de oxig?nio s?o ?xidos met?licos que possuem a capacidade de oxidar e reduzir facilmente por diversos ciclos. Devido a essa propriedade estes materiais s?o bastante utilizados nos processos de Chemical-Looping Reforming para a produ??o de H2 ou g?s de s?ntese (H2 mais CO). Neste trabalho foram sintetizados os suportes MCM-41 e La-SiO2 pelo o m?todo hidrot?rmico. Os materiais resultantes foram calcinados a 550 ?C por 2 horas e, posteriormente, caracterizados por TG, DRX, ?rea superficial pelo m?todo BET e FTIR. Ap?s a caracteriza??o dos suportes foi feita a deposi??o da fase ativa (Ni) com as propor??es de 5, 10 e 20% em massa de n?quel met?lico, para aplica??o como transportadores de oxig?nio. As an?lises de DRX mostraram que o aumento do teor de Ni suportado em MCM-41 deu origem a uma diminui??o no ordenamento estrutural e no par?metro de rede do material. As amostras MCM-41 apresentaram varia??es quanto ?s curvas de adsor??o/dessor??o de nitrog?nio, ?rea superficial, di?metro m?dio de poros e espessura da parede de s?lica, em fun??o do aumento da fase ativa no material mesoporoso. Enquanto que nas amostras com La-SiO2 n?o se observou picos caracter?sticos da estrutura hexagonal, nos difratogramas de DRX. Entretanto, as curvas de adsor??o/dessor??o de nitrog?nio observadas s?o do tipo IV, caracter?stico de materiais mesoporosos. Os resultados dos testes dos transportadores indicam que o suporte n?o influenciou no processo catal?tico. A raz?o H2/O2 foi pr?xima de 2, durante todos os 15 ciclos envolvendo o teste de capacidade de armazenamento de O2 , indicando que os materiais s?o eficientes para o transporte de oxig?nio estrutural e no par?metro de rede do material. As amostras MCM-41 apresentaram varia??es quanto ?s curvas de adsor??o/dessor??o de nitrog?nio, ?rea superficial, di?metro m?dio de poros e espessura da parede de s?lica, em fun??o do aumento da fase ativa no material mesoporoso. Enquanto que nas amostras com La-SiO2 n?o se observou picos caracter?sticos da estrutura hexagonal, nos difratogramas de DRX. Entretanto, as curvas de adsor??o/dessor??o de nitrog?nio observadas s?o do tipo IV, caracter?stico de materiais mesoporosos. Os resultados dos testes dos transportadores indicam que o suporte n?o influenciou no processo catal?tico. A raz?o H2/O2 foi pr?xima de 2, durante todos os 15 ciclos envolvendo o teste de capacidade de armazenamento de O2 , indicando que os materiais s?o eficientes para o transporte de oxig?nio

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielleLM_DISSERT.pdf: 1223674 bytes, checksum: 2d564bea614284da929e26c705739bfb (MD5) Previous issue date: 2013-06-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The production of synthesis gas has received renewed attention due to demand for renewable energies to reduce the emissions of gases responsible for enhanced greenhouse effect. This work was carried out in order to synthesize, characterize and evaluate the implementation of nickel catalysts on MCM-41 in dry reforming reactions of methane. The mesoporous molecular sieves were synthesized using as silica sources the tetraethyl orthosilicate (TEOS) and residual glass powder (PV). The sieves were impregnated with 10% nickel to obtain the metallic catalysts (Ni/MCM-41). These materials were calcined and characterized by Thermogravimetric Analysis (TG), Infrared spectroscopy (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), Temperature-Programmed Reduction (TPR) and N2 Adsorption/Desorption isotherms (BET/BJH). The catalytic properties of the samples were evaluated in methane dry reforming with CO2 in order to produce synthesis gas to be used in the petrochemical industry. The materials characterized showed hexagonal structure characteristic of mesoporous material MCM-41 type, being maintained after impregnation with nickel. The samples presented variations in the specific surface area, average volume and diameter of pores based on the type of interaction between the nickel and the mesoporous support. The result of the the catalytic tests showed conversions about 91% CO2, 86% CH4, yelds about 85% CO and 81% H2 to Ni/MCM-41_TEOS_C, and conversions about 87% CO2, 82% CH4, yelds about 70% CO and 59% H2 to Ni/MCM-41_PV_C. The similar performance confirms that the TEOS can be replaced by a less noble materials / A produ??o de g?s de s?ntese tem recebido muita import?ncia devido a procura por fontes de energias renov?veis para reduzir as emiss?es dos gases respons?veis pelo aumento do efeito estufa. Este trabalho foi realizado com o objetivo de sintetizar, caracterizar e avaliar a aplica??o dos catalisadores de n?quel sobre MCM-41, em rea?oes de reforma a seco de metano. As peneiras moleculares mesoporosas foram sintetizadas utilizando como fontes de s?lica o Tetraetil Ortosilicato (TEOS) e o res?duo de p? de vidro (PV). As peneiras foram impregnadas com 10% de n?quel para forma??o dos catalisadores met?licos (Ni/MCM-41). Esses materiais foram calcinados e caracterizados por Termogravimetria (TG), Espectroscopia na Regi?o do Infravermelho (FTIR), Difratometria de raios X (DRX), Redu??o de Temperatura Programada (TPR) e Adsor??o e Dessor??o de N2 (BET/BJH). As propriedades catal?ticas das amostras foram avaliadas na reforma a seco de metano com CO2, tendo como objetivo a produ??o de g?s de s?ntese para utiliza??o na ind?stria petroqu?mica. Os materiais caracterizados apresentaram estrutura hexagonal caracter?stica do material mesoporoso tipo MCM-41, sendo mantida ap?s a impregna??o com n?quel. As amostras apresentaram varia??es quanto ? ?rea superficial espec?fica e volume m?dio de poros, em fun??o do tipo de intera??o existente entre o n?quel e o suporte mesoporoso. Os resultados dos testes catal?ticos mostraram convers?es de 86% de CH4 e 91% de CO2 e rendimento de 85% de CO e 81% de H2 para o material Ni/MCM-41_TEOS_C, e convers?es de 82% de CH4 e 87% de CO2 e rendimentos na produ??o do g?s de s?ntese de 70% de CO e 59% de H2 para o material Ni/MCM-41_PV. Esse comportamento semelhante comprova que o TEOS pode ser substitu?do por um material menos nobre