ADSORÇÃO DE CH4/CO2 EM LEITO FIXO DE ZEÓLITA NaY EM ALTAS PRESSÕES: INFLUÊNCIA DO MODELO DE ISOTERMA DE ADSORÇÃO NAS CURVAS DE RUPTURA

ADSORÇÃO DE CH4/CO2 EM LEITO FIXO DE ZEÓLITA NaY EM ALTAS PRESSÕES: INFLUÊNCIA DO MODELO DE ISOTERMA DE ADSORÇÃO NAS CURVAS DE RUPTURA

MORETTI, A. L; GASCHI, P. S; de OLIVEIRA, L. H; MENEGUIN, J. G; do NASCIMENTO, J. F; ARROYO, P. A

Pôster:

O gás natural representou, em 2016, 12,3 % da oferta interna de energiabrasileira. Para produção de gás purificado e próprio para a venda, o uso da adsorçãovem ganhando destaque na remoção dos principais contaminantes, CO2 e H2S por seruma tecnologia relativamente simples e de baixo consumo energético. Neste contexto,este trabalho tem como objetivo estudar a adsorção de uma mistura de CH4+CO2 emzeólita NaY em coluna de leito fixo. Para isso, isotermas de equilíbrio foramdeterminadas em balança de suspensão magnética em pressões de até 40 bar e osmodelos de Langmuir e Langmuir Sítio Duplo (LSD) foram ajustados aos dadosexperimentais. Em seguida, curvas de ruptura foram realizadas em unidade experimentala pressão absoluta de 51 bar. Um modelo matemático foi desenvolvido para simular ocomportamento dinâmico do leito de adsorção para cada tipo de modelo de isotermaajustado. Foi verificado que o modelo LSD melhor se ajusta aos dados experimentais deadsorção no equilíbrio, entretanto, quando utilizado na simulação da curva de ruptura,foi percebido que o mesmo não descreve o comportamento da mesma, enquanto que omodelo de Langmuir representa melhor a curva de ruptura de CH4 que a de CO2. 

O gás natural representou, em 2016, 12,3 % da oferta interna de energiabrasileira. Para produção de gás purificado e próprio para a venda, o uso da adsorçãovem ganhando destaque na remoção dos principais contaminantes, CO2 e H2S por seruma tecnologia relativamente simples e de baixo consumo energético. Neste contexto,este trabalho tem como objetivo estudar a adsorção de uma mistura de CH4+CO2 emzeólita NaY em coluna de leito fixo. Para isso, isotermas de equilíbrio foramdeterminadas em balança de suspensão magnética em pressões de até 40 bar e osmodelos de Langmuir e Langmuir Sítio Duplo (LSD) foram ajustados aos dadosexperimentais. Em seguida, curvas de ruptura foram realizadas em unidade experimentala pressão absoluta de 51 bar. Um modelo matemático foi desenvolvido para simular ocomportamento dinâmico do leito de adsorção para cada tipo de modelo de isotermaajustado. Foi verificado que o modelo LSD melhor se ajusta aos dados experimentais deadsorção no equilíbrio, entretanto, quando utilizado na simulação da curva de ruptura,foi percebido que o mesmo não descreve o comportamento da mesma, enquanto que omodelo de Langmuir representa melhor a curva de ruptura de CH4 que a de CO2. 

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/cobeq2018-PT.0009

Referências bibliográficas

• [1] CAMPO, M. C.; RIBEIRO, A. M.; FERREIRA, A. F. P. P.; SANTOS, J. C.; LUTZ, C.; LOUREIRO J. M.; RODRIGUES, A. E. Carbon dioxide removal for methane upgrade by a VSA process using an improved 13X zeolite. Fuel Process. Technol.Fuel Processing Technology, v. 143, p. 185–194, 2016. DO, D. D. Adsorption Analysis: Equilibria and Kinetics. 1a ed. Londres: Imperial College Press, 1998. GRANDE, C. A.; BLOM, R.; MÖLLER, A.; MÖLLMER, J. High-pressure separation of CH4/CO2 using activated carbon. Chem. Eng. Sci., v. 89, p. 10–20, 2013. KELLER, J. U.; STAUDT, R. Gas adsorption equilibria: Experimental methods and adsorptive isotherms. 1º ed. Springer, 2005. MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Balanço Energético Nacional, 2017. DE OLIVEIRA, L. H.; MENEGUIN, J. G.; DA SILVA, E. A.; DE BARROS, M. A. S. D.; ARROYO, P. A.; GRAVA, W. M.; DO NASCIMENTO, J. F. Linear Driving Force Model in Carbon Dioxide Capture by Adsorption. Appl. Mech. Mater., v. 830, p. 38–45, 2016. OZEKMEKCI, M.; SALKIC, G.; FELLAH, M. F. Use of zeolites for the removal of H2S: A mini-review. Fuel Process. Technol., v. 139, p. 49–60, 2015. RUTHVEN, D. M. Principles of adsorption and adsortion processes. John Wiley & Sons, 1984. SHU, C.-W. High Order Weighted Essentially Nonoscillatory Schemes for Convection Dominated Problems. SIAM Review, v. 51, n. 1, p. 82–126, 2009. ZHANG, J.; BURKE, N.; ZHANG, S.; LIU, K.; PERVUKHINA, M. Thermodynamic analysis of molecular simulations of CO2 and CH4 adsorption in FAU zeolites. Chem. Eng. Sci., v. 113, p. 54–61, 2014.

Como citar:

MORETTI, A. L; GASCHI, P. S; de OLIVEIRA, L. H; MENEGUIN, J. G; do NASCIMENTO, J. F; ARROYO, P. A; "ADSORÇÃO DE CH4/CO2 EM LEITO FIXO DE ZEÓLITA NaY EM ALTAS PRESSÕES: INFLUÊNCIA DO MODELO DE ISOTERMA DE ADSORÇÃO NAS CURVAS DE RUPTURA", p-26-29. In: . São Paulo: Blucher, 2018.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/cobeq2018-PT.0009