Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47215
Título: Transportadores sólidos de oxigênio a base de cobre para a tecnologia de recirculaçao química
Autor(es): Carvalho, Fabíola Correia de
Orientador: Melo, Dulce Maria de Araújo
Palavras-chave: métodos de preparo;recirculação química para combustão;solventes;aditivos e transportadores sólidos de oxigênio
Data do documento: 9-Ago-2013
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Referência: CARVALHO, Fabíola Correia de. Transportadores sólidos de oxigênio a base de cobre para a tecnologia de recirculaçao química. 2013. 100f. Dissertação (Mestrado em Estudos da Linguagem) - Centro de Ciências Humanas, Letras e Artes, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.
Resumo: A emissão de CO2 oriundo da combustão de combustíveis fósseis tem sido citada como a principal causa do aquecimento global. Uma forma de evitar essas emissões na atmosfera é a captura e armazenamento de CO2, o qual pode ser executado de várias maneiras, porém muitas técnicas existentes requerem grandes quantidades de energia, o que encarece o custo do processo. Neste contexto, a tecnologia de Recirculação Química para a Combustão (RQC) é uma alternativa promissora na geração de energia com a possibilidade de facilitar a captura e armazenamento desse gás sem grandes demandas de energia. A principal vantagem desta tecnologia consiste em reduzir danos ao meio ambiente com uma combustão livre de N2, o que evita a formação de compostos como o NOx e facilita a captura de CO2 sem custos adicionais de separação. Para que essa alternativa tecnológica seja eficiente, sólidos com alta capacidade de transferência de oxigênio, alta reatividade com o combustível, baixa tendência a aglomeração e baixa taxa de fragmentação e atrito devem ser utilizados. Além disso, tais sólidos devem apresentar baixos custos de produção, serem ambientalmente corretos e serem fluidizáveis e estáveis para vários ciclos de oxidação/redução a altas temperaturas (Adanez, 2012). Os Transportadores Sólidos de Oxigênio (TSO’s) baseados em cobre apresentam várias vantagens para o uso na tecnologia de RQC, tais como: alta capacidade de transporte de oxigênio, são reativos e apresentam uma boa estabilidade química, além de ser um dos mais baratos que podem ser utilizados para esse processo. O objetivo desta pesquisa é definir uma metodologia de preparação de TSO’s a base de cobre para serem utilizados no processo de RQC do metano. Os TSO’s foram preparados com a composição química de 10% de cobre em duas etapas, a primeira para estudar a influência da adição de aditivos ao suporte e ao TSO e a segunda etapa para definição do método de preparação e solvente utilizado. Na primeira etapa o suporte utilizado foi - Alumina e foi adicionado 1% de cério ao suporte e 0,5 e 1% de níquel ao TSO. Na segunda etapa, os TSO’s foram suportados em -Alumina pelos métodos de Impregnação Úmida por Rotavapor, Umidade Incipiente e Spray Dryer, utilizando dois tipos de solventes: Água e vi Etanol. As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de Fluorescência de Raios-X (FRX), Área Superficial Específica (ASE), Redução a Temperatura Programada (RTP), Difração de Raios-X (DRX), e Reatividade no processo de Recirculação Química. Diante dos resultados, conclui-se que o método mais adequado para preparar transportadores sólidos de oxigênio a base de cobre é o de Impregnação Úmida por Rotavapor, utilizando a água como solvente e os aditivos utilizados não promoveram melhoras significativas.
Abstract: The CO2 emissions arising from the combustion of fossil fuels has been cited as the main cause of global warming. One way to avoid such emissions into the atmosphere is to capture and store CO2, which can be implemented in various ways, but many existing techniques require large amounts of energy, which increases the cost of the process. In this context, the technology for Chemical Looping Combustion (CLC) is a promising alternative in power generation with the ability to facilitate the capture and storage of this gas without large energy demands. The main advantage of this technology is to reduce damage to the environment with a combustion-free N2, which prevents the formation of compounds such as NOx and CO2 capture facilitates no additional separation. For this alternative technology is efficient, solid with high oxygen transfer capacity, high reactivity with fuel, low tendency to agglomeration and low fragmentation rate and friction should be used. Moreover, such solids should have low production costs, and are environmentally friendly and stable to be fluidizable several cycles of oxidation / reduction to high temperatures (Adanez, 2012). The TSO's based on copper have several advantages for use in technology CLC, such as high ability to transport oxygen are reactive and show good chemical stability, and is one of the cheapest that can be used for this process. The objective of this research is to define a methodology for the preparation of solid oxygen carriers (SOC) copper base to be used in the process of CLC methane. The SOC’s were prepared with composition of 10% copper in two steps, the first definition for and the method of preparation and the second stage solvent used to study the influence of additives on the support and the SOC. In the first step the support used was -Alumina and was added to 1% cerium to the support, 0,5 and 1% nickel to the SOC. In the second step, the SOC's were supported on -Alumina by methods wet impregnation by Rotavapor, humidity incipient and Spray Dryer, using two kinds of solvents: water and ethanol. The samples were characterized by the techniques of Ray Fluorescence-X (RFX), Specific Surface Area (SSA), Temperature Programmed Reduction (TPR), X-ray diffraction (XRD), and Reactivity in Chemistry recirculation process. Given the results, it is concluded that the most appropriate method to prepare solid carriers oxygen copper base is the Wet Impregnation Rotavapor by using water as a solvent and additives did not promote significant improvements.
URI: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47215
Aparece nas coleções:PPGCEP - Mestrado em Ciência e Engenharia do Petróleo

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
TransportadoresSolidosOxigenio_Carvalho_2014.pdf2,19 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.