IMPACTO DA QUIMISSORÇÃO NA ADSORÇÃO DE CO2 NO HÍBRIDO NaX/MEA

IMPACTO DA QUIMISSORÇÃO NA ADSORÇÃO DE CO2 NO HÍBRIDO NaX/MEA

de LIMA, A. E. O.; FONTENELE, T. V. G.; GUERREIRO, I. P. B.; de LUCENA, S. M. P.

Artigo Completo:

No estudo de adsorção do CO2 proveniente de gases de queima novos materiais estão surgindo e apontando melhorias, principalmente em propriedades como capacidade de adsorção e seletividade em oposição aos sólidos porosos tradicionais como zeolitas, sílicas e carbonos ativados. Os adsorventes híbridos a base de alcanolaminas adsorvem dióxido de carbono em elevadas quantidades mesmo em correntes de gases com inúmeros contaminantes. Os grupamentos aminas criam um forte sítio de adsorção no interior do cristal e reagem com o CO2 no interior dos poros, similar ao tradicional processo de absorção. Com essa perspectiva, nesse trabalho foi desenvolvido modelos de híbridos da zeolita NaX com monoetanolamina (MEA) em diferentes concentrações mássicas e avaliou-se o impacto na adsorção de CO2 a 298K na faixa de pressão de 1-100kPa. As isotermas foram calculadas utilizando-se o ensemble grande canônico acoplado ao método de Monte Carlo. Na tentativa de estimar o impacto da interação química MEA-CO2 na adsorção, esse trabalho também propõem uma metodologia simplificada para estimar a quimisorção. Considerando a existência de reação química, os resultados apontam que a baixa pressão (10kPa) os híbridos com aproximadamente 3, 7 e 12%wt de MEA apresentam melhorias na capacidade de adsorção em relação a faujasita pura.

No estudo de adsorção do CO2 proveniente de gases de queima novos materiais estão surgindo e apontando melhorias, principalmente em propriedades como capacidade de adsorção e seletividade em oposição aos sólidos porosos tradicionais como zeolitas, sílicas e carbonos ativados. Os adsorventes híbridos a base de alcanolaminas adsorvem dióxido de carbono em elevadas quantidades mesmo em correntes de gases com inúmeros contaminantes. Os grupamentos aminas criam um forte sítio de adsorção no interior do cristal e reagem com o CO2 no interior dos poros, similar ao tradicional processo de absorção. Com essa perspectiva, nesse trabalho foi desenvolvido modelos de híbridos da zeolita NaX com monoetanolamina (MEA) em diferentes concentrações mássicas e avaliou-se o impacto na adsorção de CO2 a 298K na faixa de pressão de 1-100kPa. As isotermas foram calculadas utilizando-se o ensemble grande canônico acoplado ao método de Monte Carlo. Na tentativa de estimar o impacto da interação química MEA-CO2 na adsorção, esse trabalho também propõem uma metodologia simplificada para estimar a quimisorção. Considerando a existência de reação química, os resultados apontam que a baixa pressão (10kPa) os híbridos com aproximadamente 3, 7 e 12%wt de MEA apresentam melhorias na capacidade de adsorção em relação a faujasita pura.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeqic2015-431-34050-261682

Referências bibliográficas

• [1] ALEJANDRE, J.; RIVERA, J. L.; MORA, M. A.; GARZA, V.; Force Field of Monoethanolamine. J. Phys. Chem. B, v. 104, pp. 1332 – 1337, 2000.
• [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] KNUDSEN, 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.
• [5] RAPPÉ, A. K.; COWELL, K. S. Application of a universal force field to metal complexes. Inorganic Chemistry, v. 32, p. 3438-3450, 1993.
• [6] ROCHELLE, G. T. Amine Scrubbing for CO2 capture, Science, v. 325, p. 1652-1654, 2009.
• [7] WALTON, K. S.; ABNEY, M. B.; LEVAN, M. D.; CO2 adsorption in Y and X zeolites modified by alkali metal cation exchange. Microporous and Mesoporous Materials, v. 91, pp. 78 – 84, 2006.
• [8] ZHU, L.; SEFF, K. Reinvestigation of the crystal structure of dehydrated sodium zeolite X. J. Phys. Chem. B, 103 (1999), 9512-9518.

Como citar:

de LIMA, A. E. O.; FONTENELE, T. V. G.; GUERREIRO, I. P. B.; de LUCENA, S. M. P.; "IMPACTO DA QUIMISSORÇÃO NA ADSORÇÃO DE CO2 NO HÍBRIDO NaX/MEA", p-659-664. In: Anais do XI Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica [=Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n.3]. ISSN Impresso: 2446-8711. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeqic2015-431-34050-261682