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Conversão fotocatalítica de metano em metanol: desenvolvimento do equipamento e experimentos
(2018-11-29) Arruda, Guilherme Mentges; Moriyama, André Luis Lopes; Souza, Carlson Pereira de; ; ; ; Medeiros, Indira Aritana Fernandes de; ; Dantas, Suylan Lourdes de Araújo;
Devido à crescente conscientização ambiental, gases como o metano têm sido extensivamente estudados para otimizar sua utilização, reduzir os impactos ambientais e encontrar aplicações mais nobres. Neste contexto, surge a fotocatálise como alternativa para a conversão do metano em produtos de maior valor agregado. A obtenção de metanol a partir do metano tem várias vantagens uma vez que o metanol não apenas tem uma quantidade de energia semelhante ao metano, mas também pode ser facilmente transportado e armazenado. O presente trabalho, buscando uma alternativa viável para a produção fotocatalítica de metanol a partir da reforma a vapor do metano, apresenta o desenvolvimento de um novo sistema, bem como avalia sua operacionalidade e eficiência na conversão. O sistema é formado por uma coluna de umidificação, um reator fotocatalítico anular, telas de aço inoxidável revestidas com os catalisadores dióxido de titânio, óxido de zinco ou trióxido de tungstênio e um condensador. Os fotocatalisadores, depositados nas telas através da adaptação do método proposto por Merajin et al (2018), foram ativados com o auxílio de lâmpadas com emissões nas regiões UV-A e UV-C dispostas na região interna do reator em momentos distintos. Os óxidos e os suportes foram analisados pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios x (DRX) e espectroscopia de reflectância difusa (ERD), buscando avaliar a homogeneidade dos revestimentos e assegurar que os fotocatalisadores atendem aos requisitos do processo. Já os ensaios fotocatalíticos foram conduzidos a pressão e temperatura ambiente. Como resultado das deposições, por meio das imagens obtidas pela MEV é possível observar que os fotocatalisadores apresentaram uma excelente distribuição, confirmando a adequação da técnica empregada aos propósitos do estudo. Quanto aos produtos do processo, analisados por cromatografia líquida e cromatografia gasosa, embora o sistema tenha se mostrado operacional, não apresentaram indícios de conversão nas condições experimentais exploradas.
Desenvolvimento e avaliação de soluções ácidas contendo Nonilfenóis Polietoxilaados e etanol para acidificação de carboidratos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-10-17) Arruda, Guilherme Mentges; Wanderley Neto, Alcides de Oliveira Wanderley; Rodrigues, Marcos Allyson Felipe; https://orcid.org/0000-0002-8936-5705; http://lattes.cnpq.br/5453593230706116; http://lattes.cnpq.br/4896975705563570; http://lattes.cnpq.br/4896975705563570; Silva, Dennys Correia da; https://orcid.org/0000-0002-6280-7606; http://lattes.cnpq.br/8567051112814180; Galvão, Edney Rafael Viana Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/3142315953748654; Pinto, Marcio Augusto Sampaio; https://orcid.org/0000-0003-1125-7218; http://lattes.cnpq.br/3705277331954152; Vale, Tulio Yterbio Fernandes; http://lattes.cnpq.br/4911813695252136
Durante os diferentes estágios da construção de poço e explotação de reservatório, há a possibilidade de ocorrência de fenômenos indesejados que alteram a permeabilidade da região ao redor do poço (dano à formação), comprometendo a produção no local. As técnicas de estimulação de poços buscam contornar ou reverter esses danos e, consequentemente, aumentar a sua produção. A acidificação de matriz em carbonatos consiste na injeção de um fluido ácido no poço buscando aumentar a sua produção pela dissolução da própria matriz rochosa, criando caminhos conhecidos como buracos de minhoca ou wormholes. O ácido clorídrico (HCl) é a substância mais utilizada para estimular os poços de produção e de injeção nos reservatórios carbonáticos. Contudo, a alta taxa de reação do HCl com o carbonato reduz a sua penetração na formação rochosa, uma vez que o ácido reage excessivamente com a superfície da rocha (dissolução de face). Dessa forma, para minimizar o consumo de ácido e aumentar a profundidade dos wormholes, faz-se necessário o desenvolvimento de fluidos de estimulação contendo aditivos que reduzam a taxa de dissolução da matriz rochosa pelo ácido. O objetivo desse estudo é desenvolver e avaliar soluções ácidas inovadoras contendo tensoativos não-iônicos e etanol para retardar a dissolução do carbonato de cálcio no processo de acidificação de rochas carbonáticas, proporcionando wormholes de maior extensão no reservatório. Para tanto, foram realizadas caracterizações pertinentes aos fluidos desenvolvidos e às amostras de rochas carbonáticas, ensaios de compatibilidade dos componentes do fluido desenvolvido com a rocha e o petróleo, ensaios de fluxo reativo em meio poroso (injeção das formulações em amostras de rocha) e microtomografia computadorizada das rochas acidificadas. Como resultado, constatou-se que os fluidos com tensoativos de maior grau de etoxilação promoveram um aumento mais significativo não apenas da viscosidade, como também do retardo da dissolução da rocha carbonática. Nos ensaios de fluxo reativo em meio poroso, em termos de consumo mínimo de ácido para atravessar a rocha (PVbt ótimo), as formulações obtiveram resultados similares aos do HCl 15%, mas em vazões 4 a 8 vezes menores, sendo essas baixas vazões mais condizentes com as observadas nos tratamentos em campo. Ademais, as formulações produziram padrões de wormhole mais similares ao dominante em um maior intervalo de taxa de injeção. Portanto, as formulações estudadas tanto produziram resultados promissores nos ensaios de fluxo reativo em meio poroso, como também apresentaram algumas características interessantes para a aplicação em tratamentos de estimulação ácida.
Otimização da adsorção do Erionyl Yellow A-R em carvão ativado do bagaço da cana-de-açúcar por meio de planejamento experimental
(Brazilian Journals Publicações de Periódicos e Editora Ltda, 2019-12-05) Soares, Larissa Azevedo; Arruda, Guilherme Mentges; Hollanda, Luana Rabelo; Silva, Maria Clara Mendes; Moriyama, André Luis Lopes; Souza, Carlson Pereira
Os corantes sintéticos apresentam uma grande aplicabilidade em diversos segmentos da indústria. Na indústria têxtil, devido às ineficiências nos processos de tingimento, 200.000 toneladas por ano desses produtos passam para o efluente industrial, sendo parte dele despejada no meio ambiente sem tratamento prévio. Quando lançados em corpos hídricos mesmo em pequenas concentrações, os corantes podem afetar o processo de fotossíntese dos organismos presentes, devido à diminuição da penetração solar, causando um desequilíbrio no ecossistema. Dessa forma, se faz necessária a realização de um método de tratamento capaz de remover esses compostos. No caso dos corantes solúveis, os processos envolvendo adsorção se mostram eficazes em sua remoção. Com isso, este trabalho tem como objetivo produzir e caracterizar carvão ativado obtido a partir do bagaço de cana-de-açúcar, determinar sua eficiência no processo de adsorção do corante Erionyl Yellow A-R, bem como utilizar técnicas estatísticascom a finalidade de avaliare otimizar os diferentes parâmetros do processo de adsorção desse corante no carvão ativado. O resultado das caracterizações do adsorvente mostrou grande presença de microporos, resultando numa área específica superior a 1200 m²g. Os ensaios de adsorção foram realizados variando-se o pH e a temperatura do meio. Através dos dados obtidos estatisticamente, verificou-se que as variáveis estudadas apresentaram efeitos significativos, dentro da faixa de níveis experimentais estudada, extrapolando a linha de referência correspondente ao intervalo de confiança de 95%. Verificou-se também que o ensaio a 30°C e pH 2 obteve a maior quantidade de corante adsorvido pelo carvão ativado (q), atingindo um valor de 61,1 mg/g

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