Estudos de adsorÃÃo de gases Ãcidos em faujasitas: experimentos e simulaÃÃo molecular

• Main Author: Juliana Amorim Coelho
• Other Authors: SebastiÃo MardÃnio Pereira de Lucena
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal do Cearà 2012
• Subjects: AdsorÃÃo; sulfeto de hidrogÃnio; Adsorption; molecular simulation; faujasites; carbon dioxide; hydrogen sulfide; ENGENHARIA QUIMICA
• Online Access: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=7656

AgÃncia Nacional do PetrÃleo === Tanto o gÃs natural quanto o biogÃs possuem em sua composiÃÃo metano, diÃxido de carbono, nitrogÃnio, hidrogÃnio, compostos sulfurados (incluindo o sulfeto de hidrogÃnio), etc. O diÃxido de carbono (CO2) e o Ãcido sulfÃdrico, ou sulfeto de hidrogÃnio (H2S) sÃo gases altamente indesejÃveis. O CO2 diminui o poder de combustÃo do gÃs natural e o H2S à um gÃs extremamente tÃxico. AlÃm disso, na presenÃa de umidade, ambos geram Ãcidos que corroem tubulaÃÃes e equipamentos. A absorÃÃo em soluÃÃo de aminas à o processo convencional de remoÃÃo destes gases. Entretanto, este processo despendem muito gasto energÃtico com a regeneraÃÃo das aminas, alÃm de formar subprodutos corrosivos devido à degradaÃÃo destas. Desta maneira, a adsorÃÃo fÃsica em zeolitas à uma alternativa promissora para a remoÃÃo destes gases. Assim, este trabalho tem por objetivo estudar a adsorÃÃo de gases Ãcidos, CO2 e H2S, em faujasitas puras, NaY e NaX, e modificadas, AgX, CaX e USY (zeolita dealuminizada ou ultraestabilizada) atravÃs de metodologias experimentais e de simulaÃÃo molecular. As zeolitas AgX e CaX foram obtidas atravÃs da modificaÃÃo da zeolita NaX. Todos os adsorventes foram caracterizados, quanto à estrutura cristalina, composiÃÃo quÃmica e caracterÃsticas texturais, e foram obtidas isotermas experimentais a 25 ÂC de CO2 em todos os adsorventes estudados. Foi utilizado o mÃtodo de Monte Carlo no ensemble Grande CanÃnico (GCMC) para obter as isotermas simuladas e os parÃmetros do campo de forÃa capazes de reproduzir dados experimentais de CO2 e H2S em faujasitas. === Natural gas and biogas have in their composition methane, carbon dioxide, nitrogen, hydrogen, sulfur compounds (including hydrogen sulfide), etc. The carbon dioxide (CO2) and hydrogen sulfide (H2S) are highly undesirable. CO2 decreases the combustion power of the natural gas and H2S is an extremely toxic gas. Moreover, in the presence of moisture, they generate acids that corrode pipes and equipment. The absorption in amines solution is the conventional process to removal these gases. However, this process spends a lot of energy with the regeneration of the amines, besides forming corrosive by-products due to degradation of these. Thus, the physical adsorption using zeolites is a promising alternative for remove these gases. The aim of this study is to evaluate the adsorption of acid gases, CO2 and H2S, in pure, NaY and NaX, and modified, AgX, CaX and USY (dealuminated zeolite), faujasites through experimental methods and molecular simulation. The AgX and CaX zeolites were obtained by modifying the NaX zeolite. All absorbents were obtained and characterized. Experimental adsorption isotherms were obtained of CO2 on all studied adsorbents at 25 ÂC. The force field parameters were obtained by fitting to our own experimental data, CO2 in faujasites, and validated with available data taken from the literature, H2S in faujasites, by simulated isotherms using the Grand Canonical Monte Carlo (GCMC) method.