Spelling suggestions: "subject:"transportadores dde oxid?nio"" "subject:"transportadores dde oxi?nio""
1 |
Transportadores de oxig?nio ? base de mangan?s para utiliza??o em processos de combust?o com recircula??o qu?micaCosta, Tiago Roberto da 05 August 2016 (has links)
Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-28T19:07:36Z
No. of bitstreams: 1
TiagoRobertoDaCosta_TESE.pdf: 4624767 bytes, checksum: b882489e2f56b6e0d740f5f1aaf85b08 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-28T23:57:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1
TiagoRobertoDaCosta_TESE.pdf: 4624767 bytes, checksum: b882489e2f56b6e0d740f5f1aaf85b08 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T23:57:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1
TiagoRobertoDaCosta_TESE.pdf: 4624767 bytes, checksum: b882489e2f56b6e0d740f5f1aaf85b08 (MD5)
Previous issue date: 2016-08-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A matriz energ?tica mundial ? basicamente constitu?da a base de combust?veis f?sseis, sendo que diferentes estudos indicam que nas pr?ximas d?cadas n?o haver? mudan?as significativas nesse cen?rio e isso impacta de modo significativo no meio ambiente, pois a queima desses combust?veis para gera??o de energia produz bastante CO2. Sendo o di?xido de carbono o principal g?s de origem antropog?nica, respons?vel pela intensifica??o do efeito estufa. Devido a isso, cientistas e pol?ticos de todo mundo tem sugerido diversas medidas e tecnologias que objetivam a diminui??o das emiss?es de CO2 na atmosfera para as pr?ximas d?cadas. Entre as tecnologias, a Captura e Armazenamento de CO2 (CAC) tem tido um destaque especial nos ?ltimos anos. Estudos realizados pela Ag?ncia Internacional de Energia (International Energy Agency-IEA) quanto o Painel Intergovernamental sobre Mudan?as Clim?ticas (IPCC), sugerindo diversos cen?rios de crescimento econ?micos e de demanda energ?tica, indicam que na maioria dos casos as tecnologias de captura e armazenamento do CO2 contribuem entre 10-55% do esfor?o mundial para reduzir as concentra??es de CO2 na atmosfera at? 2100. Nesse contexto, a combust?o indireta com transportadores s?lidos de oxig?nio (processo Chemical-Looping Combustion-CLC), ? considerada uma das melhores alternativas para reduzir os custos da captura do CO2, principalmente quando comparadas aos processos convencionais, pois n?o necessita da separa??o do CO2 do N2, pois o combust?vel n?o ? misturado diretamente com ar ou oxig?nio. Esta tese de doutorado est? focada no desenvolvimento de cinco transportadores de oxig?nio ? base de mangan?s, os quais foram primeiramente caracterizados com objetivo de determinar quais deles s?o mais promissores para serem avaliados em processos de CLC. As t?cnicas e metodologias de caracteriza??es utilizadas durante a primeira etapa foram: porosimetria por inje??o de merc?rio, resist?ncia ? fratura, difra??o de raios X (DRX), redu??o e oxida??o ? temperatura programada (TPR e TPO), capacidade de transporte de oxig?nio (Roc), composi??o qu?mica, reatividade por termogravimetria e ?ndice de velocidade. Conclu?da essas etapas, verificou-se que os transportadores Mn-ZrMF e Mn-ZrSG apresentaram propriedades apropriadas para serem avaliados em um reator de leito fluidizado descont?nuo, onde os experimentos se assemelham ?s condi??es de CLC. Ao fim dos testes no reator, os transportadores de oxig?nio foram submetidos a algumas t?cnicas de caracteriza??o: DRX, TPR e MEV (Microscopia Eletr?nica de Varredura). O transportador Mn-ZrMF apresentou problemas de aglomera??o durante os testes no reator, sendo considerado inapropriado para prosseguir com os experimentos. Por outro lado, o Mn-ZrSG apresentou elevada reatividade com os combust?veis utilizados (CO > H2 > CH4), n?o sendo verificado o problema da aglomera??o, tendo baixa perda por atrito, com vida m?dia superior a 11.000 horas. Esse material ? bastante promissor para seu uso em CLC de combust?veis s?lidos. / The world?s energy matrix is essentially composed of fossil fuels and different studies show indicate that in the next decades there will be no significant changes in this scenario, which impacts significantly on the environment, since the burning of fossil fuels for power generation gives there main contibution to antropogenic CO2 emissions produces greatest amount of CO2. Carbon dioxide is the main anthropogenic gas responsible for intensifying the greenhouse effect. Because of this, scientists and politicians around the world have suggested a number of strategies and technologies to reduce CO2 emissions to the atmosphere for the next decades. Among these technologies, CO2 capture and storage (CCS) has gained attention in recent years. Studies conducted by the International Energy Agency (IEA) and the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) suggest various scenarios of economic growth and energy demand, indicating that in most cases the CO2 capture and storage technologies will contribute between 10-55% of the global effort to reduce CO2 concentrations in the atmosphere by 2100. In this context, the Chemical-Looping Combustion is considered one of the better alternatives to reduce the cost of CO2 capture, especially when compared to conventional capture processes, since it does not require the separation of CO2 from N2, once fuel is not mixed directly with air or oxygen. This doctoral thesis is focused in the development of five manganese-based oxygen carriers, which were first characterized in order to determine which of them are most promising to be evaluated in CLC processes. The techniques and characterization methods used during the first stage were: mercury porosimetry, fracture resistance, X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction and oxidation (TPR and TPO), oxygen transport capacity (Roc), chemical composition, redox by thermogravimetry and rate index. Completed these steps, it was found that the carriers Mn- ZrMF and ZrSG presented appropriate properties to be evaluated in a discontinuous fluidized bed reactor, where the experiment conditions are subject to the CLC conditions. After the testing reactor, the oxygen carriers were submitted to the following characterization techniques: DRX, TPR and SEM (Scanning Electron Microscopy). Mn-ZrMF carrier presented problems of agglomeration during testing in the reactor, being considered inappropriate for CLC. On the other side, the Mn-ZrSG carrier showed high reactivity with the fuels used (CO> H2> CH4). Due this Mn-ZrSG is appropriate for CO + H2 combustion, but suffer deactivation during CH4 combustion. Do not showed agglomeration problems. The attrition rate was low and the lifetime was than 11.000 hours. Thus this material can be considered suitable to be used in solid fuels CLC.
|
2 |
Carregadores de oxig?nio a base de n?quel suportado em materiais mesooros para aplica??o na recircula??o qu?mica com reforma (RQR)Costa, Tiago Roberto da 11 April 2012 (has links)
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
|
Page generated in 0.3823 seconds