Desenvolvimento de coluna de adsorção de BTX para remoção de gases fugitivos de coqueria

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorCastro, José Adilson de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4613010410524009-
Autor(es): dc.contributorMartins, Renata Luz-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5147277540951306-
Autor(es): dc.contributorFerreira, Ivaldo Leão-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4486030422416831-
Autor(es): dc.contributorFernandes, Lindoval Domiciano-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/7921814684730923-
Autor(es): dc.contributorMulinari, Daniella Regina-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6707823025115119-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4641115930599322-
Autor(es): dc.creatorMota, Izabel de Oliveira da-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:38:53Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:38:53Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-23-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-23-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/27063-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/754579-
Descrição: dc.descriptionA produção de coque metalúrgico e de produtos carboquímicos gera vários compostos orgânicos voláteis (COVs). Entre eles, o benzeno, o tolueno e xilenos, também chamados de BTX, são de especial interesse devido à sua capacidade de bioacumulação. Nesse contexto de proteção ambiental, a adsorção tem sido amplamente reconhecida como um meio eficaz de controle das emissões gasosas para a atmosfera e o carvão ativado tem sido utilizado com sucesso como material adsorvente, devido às suas propriedades superficiais tais como porosidade e grande número de sítios ativos. Neste trabalho, utilizou­se o carvão ativado de babaçu para remoção de BTX o qual foi caracterizado quanto a sua granulometria, umidade, pH, microporosidade, mesoporosidade, área superficial, volume de poros e morfologia. Para realização dos ensaios de adsorção em leito fixo, uma Unidade Piloto foi construída, sendo composta por uma seção de geração de gases contaminados, na qual o nitrogênio foi borbulhado nos COVs, um misturador estático, um aquecedor, uma coluna de adsorção (D= 8 cm e H= 45 cm) com 4 termopares, um trocador de calor, cinco rotâmetros e um controlador de temperatura. Amostras dos gases foram coletadas na saída da coluna com o auxílio de sacos Tedlar e foram analisadas por cromatografia gasosa por meio de um detector de ionização de chama (FID). Usando somente o xileno, curvas de ruptura foram obtidas para duas vazões do gás de entrada, dois tamanhos de partículas de recheio e três temperaturas distintas. Os resultados desses ensaios nortearam a escolha das condições operacionais para o ensaio de remoção simultânea do BTX. Foram propostos dois modelos teóricos para analisar a taxa de adsorção: um leva em consideração a difusão interna do BTX na partícula sólida de carvão ativado e o outro contempla a adsorção na coluna de leito fixo como um todo. Os resultados dos modelos foram consistentes com as condições de contorno estabelecidas e com os resultados experimentais obtidos, confirmando que há aumento da taxa de adsorção pela difusão do BTX nos poros das partículas. Com base nos resultados obtidos propôs­se um projeto de coluna de adsorção para a remoção contínua do BTX dos gases fugitivos das plantas de coqueria de siderúrgicas integradas.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
Descrição: dc.descriptionThe production of metallurgical coke and carbo chemicals generates several volatile organic compounds (VOCs). Among them, benzene, toluene and xylenes, so­called BTX, are of special concern due to its bioaccumulation characteristic. In this environmental protection context, the adsorption has been widely recognized as an effective atmosphere emissions control technique and activated carbon has been successfully used as adsorbent material, due to its surface properties such as porosity and large number of activate sites. In this research, activated carbon from babassu was used for BTX removal, which was characterized as its particle size, humidity, pH, microporosity, mesoporosity, surface area, pore volume and morphology. For realization of the tests in a fixed bed, a pilot plant was built, consisting of a contaminated gas generation section, where nitrogen was bubbled in VOCs, one static mixer, one heater, one adsorption column (D= 8 cm e H= 45 cm) with four thermocouples, one changer heater, five flow meters and one temperature controller. The gas samples were collected in Tedlar bags and analyzed by gas chromatography linked to a flame ionization detector (FID). Using only xylene, breakthrough curves were obtained for two flows, two particles sizes and three different temperatures. The results of these tests guided the choice of operating conditions for BTX simultaneous removal testing. Two theoretical models have been proposed to analyze the adsorption rate: one measures the internal BTX diffusion in the solid particle and the other considers the fixed bed adsorption column as a whole. Model results were consistent with the established boundary conditions and the experimental results, confirming that activated carbon increases the amount of adsorption not only by the mechanism of surface action but is enhanced by the gas diffusion into the pores and subsequent adsorption into the surfaces of the inner particles. Based on the results obtained, one continuous adsorption column was design to capture BTX from the fugitive gas in coke oven in integrated steel makers industries.-
Descrição: dc.description169 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectCarvão ativado-
Palavras-chave: dc.subjectBenzeno-
Palavras-chave: dc.subjectTolueno-
Palavras-chave: dc.subjectXilenos-
Palavras-chave: dc.subjectTransferência de massa-
Palavras-chave: dc.subjectCoque (Metalurgia)-
Palavras-chave: dc.subjectAdsorção-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectActivated carbon-
Palavras-chave: dc.subjectBenzene-
Palavras-chave: dc.subjectToluene-
Palavras-chave: dc.subjectXylenes-
Palavras-chave: dc.subjectMass transfer-
Título: dc.titleDesenvolvimento de coluna de adsorção de BTX para remoção de gases fugitivos de coqueria-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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