Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O aumento nos nÃveis de CO2 na atmosfera tem acarretado um notÃvel impacto sobre o efeito estufa, aquecimento global e a problemÃtica das mudanÃas climÃticas. Na literatura tÃcnico-cientÃfica, tem-se abordado frequentemente a separaÃÃo de CO2 de correntes gasosas emitidas por fontes estacionÃrias associadas a processos de combustÃo. VÃrias tÃcnicas de separaÃÃo vÃm sendo estudadas, entre elas a de adsorÃÃo em sÃlidos porosos. Os mecanismos de adsorÃÃo podem variar de uma fraca fisissorÃÃo a uma forte interaÃÃo quÃmica. Para sua implantaÃÃo, à fundamental que o adsorvente utilizado apresente alta seletividade pelo CO2, grande capacidade de adsorÃÃo e mantenha suas propriedades aproximadamente constantes em uso continuado (ciclos de adsorÃÃo e dessorÃÃo). Este estudo avaliou a utilizaÃÃo de carbonos ativados e zeolitos comerciais, como tais e modificados com impregnaÃÃo de aminas, objetivando determinar a capacidade de adsorÃÃo e seletividade por CO2. Foi realizada a caracterizaÃÃo textural dos adsorventes atravÃs de isotermas de N2 a 77 K. Avaliou-se o equilÃbrio de adsorÃÃo monocomponente dos principais constituintes dos gases de queima (CO2, CH4 e N2) em uma faixa de pressÃo desde o vÃcuo atà 10 bar e duas temperaturas (298 e 348 K). A impregnaÃÃo com amina teve um efeito negativo sobre as propriedades texturais (Ãrea superficial, volume de poros) para o zeolito 13X e algumas amostras de carvÃo ativado, provavelmente devido a elevadas concentraÃÃes de soluÃÃes impregnantes e à secagem em atmosfera oxidativa. A impregnaÃÃo realizada com a soluÃÃo de amina diluÃda sob atmosfera inerte nÃo afetou significativamente a textura do carvÃo ativado modificado. AlÃm disso, a capacidade de adsorÃÃo foi aumentada para o carbono aminado a 348 K, provavelmente devido a interaÃÃes quÃmicas entre os grupos amino e o CO2. Como regra geral, a capacidade de adsorÃÃo de CO2 foi alta em carvÃo ativado em altas pressÃes (> 10 bar) e em zeolitos em baixas pressÃes (0 - 2 bar). / The increase in CO2 levels in the atmosphere has had a remarkable impact on the greenhouse effect, global warming and climate change issues. More recently, there has been an increasingly large number of publications dealing with the separation of CO2 from gaseous streams emitted from stationary sources associated with combustion processes (e.g., thermal energy generation). Several approaches to capture CO2 have been proposed, including adsorption on porous solids. Adsorption mechanisms may vary from weak physisorption to strong chemisorption interactions. It is essential that the adsorbent exhibits high CO2 selectivity, large adsorption capacity and that such properties are kept constant upon prolonged use (adsorption and desorption cycles). In this study, commercial activated carbon and 13 X zeolite were used, as such and after being impregnated with amino groups, in order to increase the adsorption capacity and selectivity. The textural characterization was performed by N2 isotherms at 77 K and adsorption equilibrium for target gases was studied for the adsorbents with adequate textural characteristics. CO2, CH4 and N2 monocomponent adsorption isotherms on the pre-selected adsorbents were measured in the pressure range up to 10 bar and two temperatures (298 and 348 K) in order evaluate the adsorption capacity and selectivity. The amine impregnation had a detrimental effect on the textural properties (surface area, pore volume) for zeolite 13X and some activated carbon samples, probably due to inadequate impregnation and drying conditions. Impregnation carried out with dilute amine solution and dried under inert atmosphere did not affect significantly the texture of the modified activated carbon. Moreover, the adsorption capacity was enhanced for this modified carbon at the 348 K, probably due to chemical interactions between the amino group and CO2. As a general rule, the CO2 adsorption capacity was high on activated carbon at high pressures (> 10 bar) and on zeolites at low pressures (0 â 2 bar).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:3495 |
| Date | 22 February 2010 |
| Creators | DiÃgo Pereira Bezerra |
| Contributors | Diana Cristina Silva de Azevedo, Rodrigo Silveira Vieira, Jorge AndrÃs Zgrablich, SebastiÃo MardÃnio Pereira de Lucena |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia QuÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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