AdsorÃÃo e transferÃncia de massa em CarvÃes ativados utilizados para armazenamento de Metano em ReservatÃrio

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

O GÃs Natural (GN), submetido ao armazenamento adsortivo, pode ser estocado a pressÃes mais baixas, com menores custos de armazenamento e de transporte. Para o armazenamento adsortivo, carvÃes ativados foram formulados e preparados a partir de diferentes reagentes. Sob denominaÃÃes CAQ1 e CAQ2, com Ãreas superficiais prÃximas a 1,5x106 mÂ/kg, os materiais apresentaram caracterÃsticas com estruturas de microporos, tendo respectivamente volumes porosos de 4,7x10-4 mÂ/kg e 5,2x10-4 mÂ/kg. Isotermas experimentais (0,5 MPa â 4,0 MPa; 298,15 K â 313,15 K) permitiram as quantificaÃÃes dos parÃmetros intrÃnsecos, decorrentes das aplicaÃÃes dos modelos de Sips e Dubinin-Astakhov. Foram estimadas ordens de grandeza da capacidade adsortiva mÃxima, do coeficiente de afinidade, do parÃmetro de heterogeneidade, da constante de Henry e do calor de adsorÃÃo, tendo sido determinadas suas dependÃncias com a temperatura. Volumes armazenados por compressÃo com adiÃÃo da adsorÃÃo se situaram em nÃveis superiores, em cerca de 300%, relativamente ao sistema comprimido. AvaliaÃÃes experimentais de carga do gÃs armazenado mostraram maiores efeitos tÃrmicos associados a maiores pressÃes de carga, devido Ãs maiores quantidades adsorvidas nessas condiÃÃes. Considerando a predominÃncia das resistÃncias difusivas nos carvÃes porosos durante os processos de carga e descarga do gÃs, foi realizado um estudo da influÃncia da distribuiÃÃo de poros sobre o coeficiente de difusÃo efetivo. A partir de balanÃos de massa e de energia, e impondo-se certas restriÃÃes ao se admitir, por exemplo, que o calor de adsorÃÃo durante a carga à sempre constante, foram estabelecidos dois sistemas de equaÃÃes diferenciais com condiÃÃes iniciais, capazes de descreverem, a variaÃÃo temporal da pressÃo e da temperatura durante os processos de carga e de descarga. Para se solucionar os sistemas, certos parÃmetros constituintes das equaÃÃes, a exemplo do fator de amortecimento da vazÃo, foram determinados a partir de ensaios experimentais. Desta modelagem semi-empÃrica se pode inferir que o coeficiente de difusÃo efetivo estava associado aos processos de adsorÃÃo e de difusÃo do gÃs na estrutura porosa dos carvÃes ativados

ASSUNTO(S)

adsorÃÃo adsorption engenharia quimica carvÃo ativado natural gas activated carbon gÃs natural

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