Microcalorimetria de adsorÃÃo aplicada à caracterizaÃÃo de adsorventes para a captura de CO2. / Adsorption microcalorimetry applied to the characterization of adsorbents for CO2 capture.

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

21/02/2011

RESUMO

As emissÃes de gases poluentes devido à queima de combustÃveis fÃsseis sÃo as principais fontes emissoras de gases, tais como o CO2, que causam o efeito estufa. Neste Ãmbito, a remoÃÃo de CO2 por adsorÃÃo tem sido estudada como uma alternativa para atenuar os efeitos ao ambiente. Este estudo apresenta o projeto, montagem e validaÃÃo experimental de um sistema microcalorimÃtrico de adsorÃÃo para mediÃÃes simultÃneas de isotermas e calores de adsorÃÃo aplicados à caracterizaÃÃo de materiais adsorventes. A metodologia experimental dividiu-se em trÃs etapas: calibraÃÃo elÃtrica do microcalorÃmetro, montagem do sistema volumÃtrico de adsorÃÃo e mediÃÃes simultÃneas de equilÃbrio e curvas calorimÃtricas de adsorÃÃo de CO2 em adsorventes. O microcalorÃmetro foi calibrado eletricamente pelos mÃtodos do input elÃtrico e estado estacionÃrio. Contudo, somente o valor de constante de calibraÃÃo, K, obtido pelo input elÃtrico foi considerado nos cÃlculos de calores diferenciais de adsorÃÃo, uma vez que à mais representativo da resposta calorimÃtrica à adsorÃÃo de gases. O sistema volumÃtrico foi construÃdo em aÃo inoxidÃvel e, entÃo, calibrado para obter com precisÃo o nÃmero de moles adsorvidos em cada estÃgio de equilÃbrio. Finalmente, foram obtidas isotermas e calores diferenciais de adsorÃÃo de CO2 em adsorventes. As amostras foram previamente caracterizadas em relaÃÃo as suas propriedades texturais. O carbono ativado exibiu alta Ãrea superficial BET e alto volume microporos, que à caracterÃstico desta classe de materiais. O processo de funcionalizaÃÃo do zeÃlito 13X reduziu o valor de superfÃcie especÃfica em aproximadamente 16%, devido à obstruÃÃo parcial dos poros pela soluÃÃo de amina. Nos ensaios microcalorimÃtricos de adsorÃÃo, as curvas calorimÃtricas de CO2 a 273K para o zeÃlito 13X concordaram bem com os dados disponÃveis na literatura validando, pois, o sistema microcalorimÃtrico. A reprodutibilidade do sistema foi verificada atravÃs de experimentos de adsorÃÃo de CO2 a 273 K em carbono ativado. Para o zeÃlito 13X funcionalizado, a curva calorimÃtrica diferencial revelou que o processo de fisissorÃÃo à acompanhado pelo fenÃmeno de adsorÃÃo quÃmica devido à presenÃa da amina na superfÃcie do sÃlido.

ASSUNTO(S)

engenharia quimica adsorÃÃo carbono ativado microcalorimetria adsorption activated carbon microcalorimetry

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