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Title: Adsorção de metanol em aluminas ativadas.
Other Titles: Methanol adsorption on activated aluminas.
???metadata.dc.creator???: NASCIMENTO JUNIOR, Baraquizio Braga do.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: ALSINA, Odelsia Leonor Sanchez de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: CAVALCANTE JÚNIOR, Célio Loureiro.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SWARNAKAR, Ramdayal.
Keywords: Adsorção de Metanol;Aluminas Ativadas;Forças e Energias na Fisissorção;Modelos de Equilíbrio para Adsorção;Cinética de Adsorção;Methanol Adsorption;Activated Aluminum;Forces and Energies in Fisissorção;Equilibrium Models for Adsorption;Adsorption Kinetics
Issue Date: Mar-1997
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: NASCIMENTO JÚNIOR, Baraquizio Braga do. Adsorção de metanol em aluminas ativadas. 1997. 137f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Química), Curso de Mestrado em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba - Campus II Campina Grande - Brasil, 1997.
???metadata.dc.description.resumo???: 0 metanol e um produto de larga aplicação industrial que faz parte de alguns processos como síntese de formaldeído, anticongelante para motores resfriados com água, desnaturalizante do etanol para torna-lo improprio ao consumo humano, dissolvente nas industrias de sabão, pinturas, cosméticos, adesivos, lubrificantes, produção do Metil terc-butil eter (MTBE), entre outros. Em algumas das sínteses em que participa, como a do MTBE, o metanol não reagido sai na corrente de produtos e pode ser recuperado através da adsorção para retornar ao processo. O conhecimento detalhado do equilíbrio e da cinética de adsorção do processo e um requisito essencial para que se possa projetar e otimizar equipamentos. Com o objetivo de comparar a capacidade de adsorção de outros adsorventes que melhor se adequem ao tipo de separação desejada, apresentamos neste trabalho dados experimentais de equilíbrio e cinética de adsorção do metanol em aluminas ativadas e fazemos uma comparação de capacidade de adsorção com trabalhos anteriores de adsorção do metanol em zeolitas 4A. Dois tipos de aluminas ativadas foram usadas, La Roche 204-4 esférica e Alcoa Selexsorb COS esférica com as seguintes características, área especifica 326,53 in /g, volume de poros 0,64 cm /g e área especifica de 284,61 m2/g, volume de poros 0,73 cm /g respectivamente. As isotermas de equilíbrio de adsorção em fase liquida foram determinadas em meio estático, variando as temperaturas entre 18 a 35°C, com concentrações variando de 0 a 16% em peso de metanol. A capacidade de adsorção ficou em torno de aproximadamente 8g/100g para os dois tipos de aluminas estudadas. Estes valores representam aproximadamente a metade da capacidade de adsorção encontrada para a zeólita 4A. As isotermas de equilíbrio de adsorção foram ajustadas mediante o modelo de Langmuir, apresentando um pequeno decréscimo do parâmetro qs com a temperatura. A dependência da constante de Henry, com a temperatura obtida pelo modelo de Langmuir e bem descrita pela equação de vant Hoff com coeficiente de correlação de 0,990. O AHa c J s calculado foi na ordem de -10 kcal/mol. Para o estudo da cinética de adsorção foi empregado o método do bartho finito, para a temperatura de 30°C, verificando uma pequena influencia da concentração na velocidade de adsorção como também uma influencia do tamanho do pellet na cinética de adsorção, indicando que a difusão no macroporo era a etapa controladora da transferência de massa. A partir dos resultados experimentais aplicou-se o modelo "Shrinking Core" com coeficiente de difusão 2 • médio calculado em tomo de 0.644E-05cm /seg., ajustando satisfatoriamente os dados experimentais.
Abstract: Methanol is a product with a large variety of industrial uses, such as formaldehyde synthesis, antifreeze in motors, as solvent in a great number of industries and production of MTBE (methyl terc-buthyl-ether). In some synthesis, as in the MTBE production, the unreacted methanol may be recycled after separation of the effluent by adsorption. The knowledge of equilibrium and kinetics is essential to project and optimize adsorption equipment as well as the correct choice of adsorbent. In order to compare the adsorption capacity of aluminas and other adsorbents suited for the adsorption of methanol, such as zeolites, in this work two types of activated aluminas were used: La-Roche 204- 4 spherical and Alcoa Selexsorb COS spherical. Their principal characteristics are: specific area of 326.53m2/g and 284.61 m2/g with pore volume of 0.64 cm3/g and 0.73 cm3/g respectively. This work deals with studies of equilibrium and kinetics in liquid phase. The adsorption isotherms were obtained in static medium at temperatures from 18°C to 35°C and concentration of the liquid phase varying from 0 to 16% by weight of methanol in toluene. The adsorption capacity determined for both types of aluminas from the experimental data, was of about 8g/100g (adsorbed methanol /adsorbent). This value is approximately one half of the adsorption capacity found in previous works for zeolites 4A. The Langmuir model was proposed to the isotherms, obtaining a good fitting of the experimental data. The qs (concentration of methanol in the adsorbent at saturation) parameter shows a slow decreasing with temperature. Nevertheless, the influence of temperature on the Henry constant, obtained from the Langmuir parameters, is well described by the Vant Hoff equation with correlation coefficient of 0.990. The calculated AHa d s is in the order of = 10 kcal/mol, greater than the 6.5 kcal/mol found for the zeolites 4A. The kinetics of adsorption was studied by mean of the finite bath method at the temperature of 30°C and initial concentration of methanol varying from 7.2% to 13.34% by weight. It was verified that the concentration as well as the pellet size influence the rate of adsorption. From this evidence it was assumed that the macropore diffusion is the controlling step. The "Shrinking Core" model was applied to the uptake curves with satisfactory correlation. The macropore diffusion coefficient of methanol in activated aluminas was estimated from this model with average value of 0.644E- 05 cm2/s at 30°C.
Keywords: Adsorção de Metanol
Aluminas Ativadas
Forças e Energias na Fisissorção
Modelos de Equilíbrio para Adsorção
Cinética de Adsorção
Methanol Adsorption
Activated Aluminum
Forces and Energies in Fisissorção
Equilibrium Models for Adsorption
Adsorption Kinetics
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8037
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