Fevereiro 2015 vol. 1 num. 2 - XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química

Artigo - Open Access.

Idioma principal

ADSORÇÃO COMPETITIVA DE CO2/H2O NA ZEOLITA NaX VIA SIMULAÇAO DE MONTE CARLO

LIMA, A. E. O. ; GOMES, V. A. M. ; LUCENA, S. M. P. de ;

Artigo:

A presença de umidade na exaustão de gases no cenário post-combustão é um fator importante que deve ser avaliado no estudo de seletividade de novos adsorventes. Nesse contexto, esse trabalho investiga a adsorção de CO2 em NaX com a presença de água usando a técnicas de simulação molecular. A energia do sistema foi contabilizada pelo efeito das forças de dispersão/repulsão e eletrostáticas, modeladas respectivamente pelo potencial de Lennard-Jones 12-6 e Lei de Coulomb. Assim, o ensemble GCMC foi utilizado para obter isotermas de CO2 teóricas. Os resultados de adsorção de CO2, H2O e mistura CO2/H2O na zeolita mostraram boa concordância com dados experimentais, com erros que não ultrapassam 14%. Além disso, observou-se nos ensaios multicomponente que a adsorção de CO2 é extremamente afetada pela presença de água no interior do sólido, podendo reduzir a capacidade de adsorção de dióxido de carbono em até 21% (50°C) com uma concentração de 1 mol/kg de H2O na faujasita.

Artigo:

Download (PDF)

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0117-26957-157052

Referências bibliográficas
  • [1] BEAUVAIS, C.; BOUTIN, A.; FUCHS, A. H. Adsorption of water in zeolite sodium-faujasite: a molecular simulation study. Rendus Chimie, v. 8, p. 485-490, 2004.
  • [2] BEZERRA, D. P.; OLIVEIRA, R. S.; VIEIRA, R. S.; CAVALCANTE Jr., C. L.; AZEVEDO, D. C. S. Adsorption of CO2 on nitrogen-enriched activated carbon and zeolite 13X. Adsorption, v. 17, p. 235-246, 2011.
  • [3] HARRIS, J. G.; YUNG, K. H. Carbon dioxide''s liquid-vapor coexistence curve and critical properties as predicted by a simple molecular model. J. Phys. Chem., v. 99, p. 12021-12024, 1995.
  • [4] JOOS, L.; SWISHER, J. A.; SMIT, B. Molecular simulation study of the competitive adsorption of H2O and CO2 in zeolite 13X. Langmuir, v. 51, p. 15936-15942, 2013.
  • [5] JORGENSEN, W. L.; MADURA, J. D. Temperature and size dependence for Monte Carlo simulations of TIP4P water. Mol. Phys., v. 56, p. 1381-1392, 198
  • [6] Sódio Fixo Sódio Móvel Área temática: Engenharia das Separações e Termodinâmica 7KNUDSEN, J. N.; JENSEN, J. N.; VILHELMSEN, P. J.; BIEDE, O. Experience with CO2 capture from coal flue gas in pilot-scale: Testing of different amine solvents, Energy Procedia, v. 1, p. 783-790, 2009.
  • [7] RAPPÉ, A. K.; COWELL, K. S. Application of a universal force field to metal complexes. Inorganic Chemistry, v. 32, p. 3438-3450, 1993.
  • [8] ROCHELLE, G. T. Amine Scrubbing for CO2 capture, Science, v. 325, p. 1652-1654, 2009.
  • [9] SAMANTA, A.; ZHAO, A.; SHIMIZU, G. K. H.; SARKAR, P.; GUPTA, R. Post-combustion CO2 capture using solid sorbents: a review. Industrial Andamp; Engineering Chemistry Research, v. 51, p. 1438-1463, 2012.
  • [10] WANG, Y.; LeVAN, M. D. Adsorption equilibrium of carbon dioxide and water on zeolites 5A and 13X and silica gel: pure components. J. Chem. Eng. Data, v. 54, p. 2839-2844, 2009.
  • [11] WANG, Y.; LeVAN, M. D. Adsorption equilibrium of binary mixtures of carbon dioxide and water vapor on zeolites 5A and 13X. J. Chem. Eng. Data, v. 55, p. 3189-3195, 2010.
  • [12] ZHU, L.; SEFF, K. Reinvestigation of the crystal structure of dehydrated sodium zeolite X. J. Phys. Chem. B, v. 103, p. 9512-9518, 1999.
  • [13] AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a UFC (Universidade Federal do Ceará), ANP (Agência Nacional do Petróleo) e ao CNPQ pelo apoio financeiro.
Como citar:

LIMA, A. E. O.; GOMES, V. A. M.; LUCENA, S. M. P. de; "ADSORÇÃO COMPETITIVA DE CO2/H2O NA ZEOLITA NaX VIA SIMULAÇAO DE MONTE CARLO", p. 14529-14536 . In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 2359-1757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0117-26957-157052

últimos 30 dias | último ano | desde a publicação


downloads


visualizações


indexações