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Title in Portuguese: Estudos de adsorção de poliaromáticos em materiais nanoporosos
Title: Polycyclic aromatic hydrocarbons adsorption in nanoporous materials
Author: Luna, Francisco Murilo Tavares de
Advisor(s): Cavalcante Júnior, Célio Loureiro
Co-advisor(s): Azevedo, Diana Cristina Silva de
Keywords: Engenharia química
Adsorção
Poliaromáticos
Carvão ativado
Issue Date: 12-Dec-2007
Citation: LUNA, F. M. T. Estudos de adsorção de poliaromáticos em materiais nanoporosos. 118 f. 2007. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007.
Abstract in Portuguese: Este trabalho teve como objetivo estudar a adsorção de compostos poliaromáticos em materiais nanoporosos para avaliar a redução do teor destes compostos em misturas complexas de hidrocarbonetos. O destilado naftênico estudado neste trabalho foi produzido a partir de diferentes tipos de petróleos naftênicos nacionais, este produto tem alta aplicabilidade na indústria sisaleira (produção de fibras) por ser estável e com alto ponto de fulgor, o que oferece segurança no seu manuseio. Entretanto, por não sofrer nenhum tratamento, o produto possui uma alta concentração de compostos aromáticos. Desta forma, é importante reduzir as concentrações desses compostos, sobretudo dos poliaromáticos, para tornar os produtos menos perigosos às pessoas que trabalham com o seu manuseio. Através de vários métodos analíticos, foi possível traçar o perfil dos compostos aromáticos presentes nas amostras da carga. Foram pesquisados e testados vários adsorventes comerciais, dentre os materiais, destacaram-se os carvões ativados. Através dos experimentos em coluna, foi possível avaliar a capacidade de adsorção em leito fixo dos carvões ativados, estimar parâmetros de transferência de massa e simular o comportamento breakthrough dos sistemas estudados. A dinâmica de adsorção em leito fixo com misturas sintéticas de poliaromáticos foi utilizada para avaliar a capacidade dos melhores materiais (AC1 e AC2) e verificar a difusividade efetiva no interior das partículas. Foram avaliadas as propriedades fisico-químicas e o teor de poliaromáticos após o tratamento. Os resultados confirmaram a eficiência dos carvões ativados para utilização em processos de modulação do teor de compostos poliaromáticos do destilado naftênico estudado.
Abstract: The removal of aromatics from mineral naphthenic oil by adsorption was studied. Commercial adsorbents were evaluated using batch experiments. The equilibrium data were fitted using the Langmuir equation. Column experiments were performed for three activated carbons samples that presented the best batch adsorption properties. A simulation model was used to predict the breakthrough curves for adsorption and desorption runs. After three cycles of adsorption/desorption, using n-hexane as eluent, only a slight decrease in aromatics capacity was observed. Activated carbon seemed to be adequate for aromatics removal in this system. Textural properties and detailed study of adsorption was performed using synthetic mixtures of pyrene. The adsorption capacities of adsorbents were obtained by batch experiments in three different temperatures and the isotherms were well adjusted by Langmuir equation. The dynamic adsorption was evaluated by successive breakthrough curves. The dynamic adsorption isotherms were well obtained from these experiments and were also well adjusted by Langmuir equation. The general model that account both internal and external resistances of mass transfer were used to predict the breakthrough curves and estimate the pore diffusivity.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/15758
metadata.dc.type: Dissertação
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