Análise computacional da absorção química simultânea de Sulfeto de Hidrogênio (H2S) e Dióxido de Carbono (CO2) em solução aquosa de Hidróxido de Sódio (NaOH)

dc.contributor.advisorOliveira, Humberto Neves Maia de
dc.contributor.advisor-co1Chiavone Filho, Osvaldo
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2621516646153655pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7302633941782540pt_BR
dc.contributor.authorSilva, Ian Macedo
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8961098830091839pt_BR
dc.contributor.referees1Nascimento, André Ezequiel Gomes do
dc.contributor.referees2Ferreira, Marcionila de Oliveira
dc.date.accessioned2022-12-02T00:30:02Z
dc.date.available2022-12-02T00:30:02Z
dc.date.issued2022-09-15
dc.description.abstractHydrogen Sulfide (H2S) and Carbon Dioxide (CO2) are chemical species naturally generated during the decomposition process of organic matter, being present in the composition of natural gases from different sources. In general, these gases have a higher amount of Carbon Dioxide (CO2), varying between 15% and 40% of the gas composition, than Hydrogen Sulfide (H2S), which varies between 10 to 3000 ppm, depending on the source of that gas. Due to the high toxicity of Hydrogen Sulfide (H2S), operational work demands a high level of attention regarding safety criteria. Thus, the use of a calculation method to simulate operating conditions before starting the experimental work is a very valuable tool. This work presents a computational tool developed using the python programming language to simulate the chemical absorption of both Hydrogen Sulfide (H2S) and Carbon Dioxide (CO2), initially using the conditions of Bontozoglou & Karabelas (1993), in an absorption column with 27.2 cm in length and 0.34 cm in diameter, using a gas flow of 2.94 m³/h, to parameterize the system and later compare with the authors' experimental data. The gas stream is synthetic gas, composed of Hydrogen Sulfide (H2S) with a concentration of 900 ppm, Carbon Dioxide (CO2) with a concentration of 0.4 mol/m³, and an inert gas that complements the composition of the gas. A sodium hydroxide solution with a concentration of 500 mol/m³ was used as the solvent. A model was obtained that obtained a removal of Hydrogen Sulfide (H2S) of up to 89.7% with an average percentage error between the value calculated by the model and the experimental data of 8.22%. For Carbon Dioxide (CO2), the removal value obtained was 5.01%, which, despite being low, was in agreement with the experimental value, with an average error of 5.94%. The tool was tested with experimental data from Turpin et al. (2008), performing the simulation under the same conditions employed by the authors, obtaining an average error of 8.64%.pt_BR
dc.description.resumoO Sulfeto de Hidrogênio (H2S) e o Dióxido de Carbono (CO2) são espécies químicas naturalmente geradas durante o processo de decomposição da matéria orgânica, estando presente na composição de gases naturais provenientes de diversas fontes. De forma geral, esses gases apresentam uma quantidade maior de Dióxido de Carbono (CO2), variando entre 15% e 40% da composição do gás, em relação ao Sulfeto de Hidrogênio (H2S), que varia entre 10 até 3000 ppm, dependendo da fonte desse gás. Devido a toxicidade do Sulfeto de Hidrogênio (H2S) ser elevada, trabalhos operacionais demandam um alto nível de atenção quanto aos critérios de segurança. Dessa forma, a utilização de um método de cálculo para simular condições operacionais antes de iniciar os trabalhos experimentais é uma ferramenta muito valiosa. Este trabalho apresenta uma ferramenta computacional desenvolvida utilizando a linguagem de programação python para simular as absorção química, tanto do Sulfeto de Hidrogênio (H2S), quanto do Dióxido de Carbono (CO2), inicialmente utilizando as condições de Bontozoglou & Karabelas (1993), em uma coluna de absorção com 27,2 cm de comprimento e 0,34 cm de diâmetro, utilizando uma vazão gasosa de 2,94 m³/h, para parametrizar o sistema e posteriormente comparar com os dados experimentais dos autores. A corrente gasosa é um gás sintético, composta por Sulfeto de Hidrogênio (H2S) com concentração de 900 ppm, Dióxido de Carbono (CO2) com concentração de 0,4 mol/m³, e um gás inerte que complementa a composição do gás. Foi utilizada uma solução de hidróxido de sódio com concentração de 500 mol/m³ como o solvente. Foi obtido um modelo que obteve uma remoção de Sulfeto de Hidrogênio (H2S) de até 89,7% com um erro percentual médio entre o valor calculado pelo modelo e os dados experimentais de 8,22%. Para o Dióxido de Carbono (CO2), o valor obtido de remoção foi de 5,01%, que apesar de baixo esteve de acordo com o valor experimental, com o erro médio de 5,94%. A ferramenta foi testada com os dados experimental de Turpin et al. (2008), realizando a simulação nas mesmas condições empregadas pelos autores, obtendo um erro médio de 8,64%.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationSILVA, Ian Macedo. Análise computacional da absorção química simultânea de Sulfeto de Hidrogênio (H2S) e Dióxido de Carbono (CO2) em solução aquosa de Hidróxido de Sódio (NaOH). Orientador: Humberto Neves Maia de Oliveira. 2022. 96f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49960
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAbsorção químicapt_BR
dc.subjectAnálise de sensibilidadept_BR
dc.subjectSimulação computacionalpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.titleAnálise computacional da absorção química simultânea de Sulfeto de Hidrogênio (H2S) e Dióxido de Carbono (CO2) em solução aquosa de Hidróxido de Sódio (NaOH)pt_BR
dc.title.alternativeComputational analysis of the simultaneous chemical absorption of Hydrogen Sulfide (H2S) and Carbon Dioxide (CO2) in an aqueous solution of Sodium Hydroxide (NaOH)pt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
Analisecomputacionalabsorcao_Silva_2022.pdf
Tamanho:
886.6 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Nenhuma Miniatura disponível
Baixar