Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MayaraOL_DISSERT.pdf: 2406797 bytes, checksum: e542f1e52029a933cac4b8af8d311ef3 (MD5) Previous issue date: 2012-12-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This work depicts a study of the adsorption of carbon dioxide on zeolite 13X. The activities were divided into four stages: study batch adsorption capacity of the adsorbent with synthetic CO2 (4%), fixed bed dynamic evaluation with the commercial mixture of gases (4% CO2, 1.11% CO, 1 2% H2, 0.233% CH4, 0.1% C3, 0.0233% C4 argon as inert closing balance), fixed bed dynamic modeling and evaluation of the breakthrough curve of CO2 originated from the pyrolysis of sewage sludge. The sewage sludge and the adsorbent were characterized by analysis TG / DTA, SEM, XRF and BET. Adsorption studies were carried out under the following operating conditions: temperature 40 ?C (for the pyrolysis of the sludge T = 600 ?C), pressures of 0.55 to 5.05 bar (batch process), flow rate of the gaseous mixture between 50 - 72 ml/min and the adsorbent masses of 10, 15 and 20 g (fixed bed process). The time for the adsorption batch was 7 h and on the fixed bed was around 180 min. The results of this study showed that in batch adsorption process step with zeolite 13X is efficient and the mass of adsorbed CO2 increases with the increases pressure, decreases with temperature increases and rises due the increase of activation temperature adsorbent. In the batch process were evaluated the breakthrough curves, which were compared with adsorption isotherms represented by the models of Langmuir, Fre?ndlich and Toth. All models well adjusted to the experimental points, but the Langmuir model was chosen in view of its use in the dynamic model does not have implications for adsorption (indeterminacy and larger number of parameters such as occurred with others) in solving the equation. In the fixed bed dynamic study with the synthetic gas mixture, 20 g of mass adsorbent showed the maximum adsorption percentage 46.7% at 40 ?C temperature and 50 mL/min of flow rate. The model was satisfactorily fitted to the three breakthrough curves and the parameters were: axial dispersion coefficient (0.0165 dm2/min), effective diffusivity inside the particle (dm2/min 0.0884) and external transfer coefficient mass (0.45 dm/min). The breakthrough curve for CO2 in the process of pyrolysis of the sludge showed a fast saturation with traces of aerosols presents in the gas phase into the fixed bed under the reaction process / O presente trabalho retrata um estudo da adsor??o de di?xido de carbono em ze?lita comercial do tipo 13X. As atividades desenvolvidas foram divididas em quatro etapas: estudo em batelada da capacidade de adsor??o do adsorvente com o CO2 sint?tico (4%), avalia??o din?mica em leito fixo com a mistura sint?tica de gases (4% CO2, 1,11% CO, 1,2% H2, 0,233% CH4, 0,1% C3, 0,0233% C4 e arg?nio como inerte fechando o balan?o), modelagem din?mica em leito fixo e avalia??o em leito fixo da curva de ruptura do CO2 com o g?s de pir?lise do lodo de esgoto. O lodo e o adsorvente foram caraterizados por an?lises TG/DTA, MEV, FRX e BET. Os estudos de adsor??o foram realizados nas seguintes condi??es operat?rias: temperatura de 40 ?C (para a pir?lise do lodo T = 600 ?C), press?o de 0,55 5,05 bar (processo batelada), vaz?o da mistura gasosa entre 50 72 mL/min e massa de adsorvente igual a 10, 15 e 20 g (processo em leito fixo). O tempo do processo de adsor??o em batelada foi de 7h e em leito fixo foi em torno de 180 min. Os resultados obtidos nesta etapa mostraram que no estudo batelada o processo de adsor??o com a ze?lita 13X ? eficiente e que a massa adsorvida do CO2 aumenta com o crescimento da press?o, diminui com o aumento da temperatura e se eleva com a temperatura de ativa??o do adsorvente. No processo din?mico foram avaliadas as curvas de rupturas, as quais foram comparadas ?s isotermas de adsor??o representadas pelos modelos de Langmuir, Fre?ndlich e Toth. Todos os modelos se ajustaram bem aos pontos experimentais, por?m o modelo de Langmuir foi o escolhido tendo em vista sua utiliza??o no modelo din?mico de adsor??o n?o apresentar implica??es (indetermina??o e maior n?mero de par?metros como ocorreu com os demais) na resolu??o da equa??o. No estudo din?mico em leito fixo com a mistura de gases sint?ticos e diferentes massas de adsorvente, a massa de 20 g apresentou maior percentual de adsor??o 46,7% na temperatura de 40 oC e vaz?o da mistura gasosa de 50 mL/min. O modelo se ajustou satisfatoriamente para as tr?s curvas de ruptura e os par?metros avaliados foram: coeficiente de dispers?o axial (0,0165 dm2/min), difusividade efetiva no interior da part?cula (0,0884 dm2/min) e coeficiente externo de transfer?ncia de massa (0,45 dm/min). A curva de ruptura para o CO2 constru?da no processo de pir?lise do lodo mostrou uma r?pida satura??o do leito proveniente de tra?os de aeross?is, presentes na fase gasosa, decorrentes do processo reacional

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