Estudo teórico da etapa térmica do processo de Claus utilizando metadinâmica e dinâmica molecular de Car-Parrinello

• Autor(a) principal: França, Lucas de Souza
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações da UEG
• Texto Completo: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/727
• topic: Metadinâmica; Dinâmica molecular de Car-Parrinello; Processo de Claus; Sulfeto de hidrogênio; Gases ácidos; Metadynamics; Molecular dynamics of Car-Parrinello; Claus process; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA

A diminuição das reservas de combustíveis fósseis resulta no aumento da utilização de fontes energéticas com alto teor de substâncias prejudiciais para a saúde humana e o meio ambiente. Entre estas substâncias se destaca o sulfeto de hidrogênio. A utilização de combustíveis contendo sulfeto de hidrogênio resulta na formação de gases ácidos, que afetam a camada de ozônio, e a produção de precipitações ácidas. A exposição ao gás sulfeto de hidrogênio pode ser fatal para a vida animal: humana ou não. Se faz necessário um método adequado e eficiente para o tratamento de combustíveis contendo alta concentração de sulfeto de hidrogênio. O método mais utilizado para o tratamento do sulfeto de hidrogênio consiste na oxidação controlada conhecida como processo de Claus. O presente trabalho teve como objetivo o estudo da reação química que ocorre entre o oxigênio e o sulfeto de hidrogênio, a nível molecular, em temperaturas acima de 1100 K, simulando assim a fase térmica do processo de Claus. Para este propósito foi utilizada a técnica de dinâmica molecular ab initio de Car-Parrinello juntamente com a metadinâmica. Durante a simulação, que teve o tempo aproximado de 7,4 picossegundos, foram observadas 8 reações. Dentre as reações observadas duas diferem dos mecanismos propostos na bibliografia pesquisada: a formação do HSO e a formação do HO2. A presença da molécula de ozônio no meio reacional, também, não foi relatada na bibliografia pesquisada. Através da metadinâmica realizada para a reação de formação do ozônio foi calculada a constante reacional de Arrhenius.