Estudos do equilíbrio e cinética de adsorção de aromáticos em zeólitos, utilizando o método gravimétrico.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 1996 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8535 |
Resumo: | A adsorção tem se apresentado como uma alternativa promissora aos processos convencionais de separação, atendendo as exigências atuais de alta eficiência e baixos custos energéticos e ambientais. O maior interesse da industria petroquímica esta na separação e purificação dos isômeros do xileno, utilizando a adsorção seletiva sobre zeólitos. O processo ocorre em fase liquida, a altas temperaturas, e normalmente emprega um dessorvente (atualmente, paradietilbenzeno) para auxiliar a separação. Neste trabalho, foram realizados estudos do equilíbrio termodinâmico e da cinética de adsorção do orfo-xileno, /rara-xileno, tolueno e paradietilbenzeno em pellets de zeolito Y comercial, nas temperaturas de 150 a 210 °C. Os experimentos foram conduzidos em fase gasosa, utilizando o método gravimétrico. Nos estudos de equilíbrio, foram obtidas isotermas de formato retangular, que foram ajustadas ao modelo da isoterma de Langmuir. As mesmas temperaturas, o tolueno apresentou maior capacidade de adsorção pelo solido, seguido por para-xileno, or/o-xileno e paradietilbenzeno. Foi verificado também que, para todos os adsorbatos estudados, o aumento da temperatura reduz a capacidade de retenção. Quanto a cinética de adsorção, as curvas apresentadas na forma "uptake" indicaram o aumento da velocidade de difusão com o acréscimo da temperatura. Dois modelos difusionais (para transporte no microporo e "Shrinking Core") foram aplicados aos dados experimentais, entretanto os resultados apontaram um mecanismo de transporte mais complexo, envolvendo a combinação de resistências associadas aos macroporos e microporos. Adicionalmente, realizaram-se ensaios preliminares para a adsorção dos xilenos em peneira molecular AIPO4-11 a temperatura de 60 °C, cujos resultados revelam a seletividade de equilíbrio para o orto-xileno e seletividade cinética para o para-xileno. |
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Estudos do equilíbrio e cinética de adsorção de aromáticos em zeólitos, utilizando o método gravimétrico.Studies of the equilibrium and adsorption kinetics of aromatics in zeolites, using the gravimetric method.Adsorção SeletivaZeólitosSeparação do Isômero do XilenoPurificaçãoPeneira MolecularAdsorção em Zeólito yXilenoMétodo GravimétricoSelective AdsorptionZeolitesSeparation of the Xylene IsomerPurificationMolecular SieveAdsorption in Zeolite yXyleneGravimetric MethodAletasA adsorção tem se apresentado como uma alternativa promissora aos processos convencionais de separação, atendendo as exigências atuais de alta eficiência e baixos custos energéticos e ambientais. O maior interesse da industria petroquímica esta na separação e purificação dos isômeros do xileno, utilizando a adsorção seletiva sobre zeólitos. O processo ocorre em fase liquida, a altas temperaturas, e normalmente emprega um dessorvente (atualmente, paradietilbenzeno) para auxiliar a separação. Neste trabalho, foram realizados estudos do equilíbrio termodinâmico e da cinética de adsorção do orfo-xileno, /rara-xileno, tolueno e paradietilbenzeno em pellets de zeolito Y comercial, nas temperaturas de 150 a 210 °C. Os experimentos foram conduzidos em fase gasosa, utilizando o método gravimétrico. Nos estudos de equilíbrio, foram obtidas isotermas de formato retangular, que foram ajustadas ao modelo da isoterma de Langmuir. As mesmas temperaturas, o tolueno apresentou maior capacidade de adsorção pelo solido, seguido por para-xileno, or/o-xileno e paradietilbenzeno. Foi verificado também que, para todos os adsorbatos estudados, o aumento da temperatura reduz a capacidade de retenção. Quanto a cinética de adsorção, as curvas apresentadas na forma "uptake" indicaram o aumento da velocidade de difusão com o acréscimo da temperatura. Dois modelos difusionais (para transporte no microporo e "Shrinking Core") foram aplicados aos dados experimentais, entretanto os resultados apontaram um mecanismo de transporte mais complexo, envolvendo a combinação de resistências associadas aos macroporos e microporos. Adicionalmente, realizaram-se ensaios preliminares para a adsorção dos xilenos em peneira molecular AIPO4-11 a temperatura de 60 °C, cujos resultados revelam a seletividade de equilíbrio para o orto-xileno e seletividade cinética para o para-xileno.Adsorption has been a promising alternative to replace conventional separation process because it presents high efficiency and low energetic/environmental cost. The biggest petrochemical industrial interest is to separate and purificate xylene isomer using selective adsorption over type Y zeolites. The separation process occurs in liquid phase at high temperatures and generally utilizes a dessorbent to improve the separation (nowadays, /wra-diethylbenzene). In this work, studies of thermodynamic equilibrium and adsorption kinetics were accomplished for orfo-xylene, para-xylene, toluene and /?#ra-diethylbenzene over commercial Y zeolites pellets. The experimental data were obtained in gas phase by gravimetric method in temperatures between 150- 210°C. In the study of thermodynamic equilibrium, rectangular shape isotherms were obtained and adjusted by Langmuir model. At the same temperature, toluene showed the highest adsorption capacity, followed by para-xylene, orto-xy\ene and paradiethylbenzene. It was also observed that the increase of temperature reduces the sorbate retention for all substances studied. About adsorption kinetics, the uptake curves denoted that the diffusion rate rises when temperature increases. Two diffusional models (for micropore diffusion control and shrinking core) were proposed in order to predict the experimental behavior. Nevertheless the results pointed a more complex transport mechanism, probably involving the simultaneous effects of micropore and macropore resistences. In addition, preliminary experiments were made using xylenes over A1P04-11 molecular sieve at 60°C. The results revealed the existence of equilibrium selectivity for orto-xylene and kinetic selectivity for para-xilene.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGALSINA, Odelsia Leonor Sanchez de.ALSINA, O. L. S.http://lattes.cnpq.br/6929602880393685CAMPOS JÚNIOR, Célio Loureiro.TOBINAGA, Satoshi.SWARNAKAR, Ramdayal.LIMA, Verônica Evangelista de.1996-042019-10-28T11:29:13Z2019-10-282019-10-28T11:29:13Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8535LIMA, Verônica Evangelista de. Estudos do equilíbrio e cinética de adsorção de aromáticos em zeólitos, utilizando o método gravimétrico. 1996. 125 f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Química), Curso de Mestrado em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba - Campus II Campina Grande - Brasil, 1996. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8535porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-12-06T14:54:05Zoai:localhost:riufcg/8535Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-12-06T14:54:05Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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A adsorção tem se apresentado como uma alternativa promissora aos processos convencionais de separação, atendendo as exigências atuais de alta eficiência e baixos custos energéticos e ambientais. O maior interesse da industria petroquímica esta na separação e purificação dos isômeros do xileno, utilizando a adsorção seletiva sobre zeólitos. O processo ocorre em fase liquida, a altas temperaturas, e normalmente emprega um dessorvente (atualmente, paradietilbenzeno) para auxiliar a separação. Neste trabalho, foram realizados estudos do equilíbrio termodinâmico e da cinética de adsorção do orfo-xileno, /rara-xileno, tolueno e paradietilbenzeno em pellets de zeolito Y comercial, nas temperaturas de 150 a 210 °C. Os experimentos foram conduzidos em fase gasosa, utilizando o método gravimétrico. Nos estudos de equilíbrio, foram obtidas isotermas de formato retangular, que foram ajustadas ao modelo da isoterma de Langmuir. As mesmas temperaturas, o tolueno apresentou maior capacidade de adsorção pelo solido, seguido por para-xileno, or/o-xileno e paradietilbenzeno. Foi verificado também que, para todos os adsorbatos estudados, o aumento da temperatura reduz a capacidade de retenção. Quanto a cinética de adsorção, as curvas apresentadas na forma "uptake" indicaram o aumento da velocidade de difusão com o acréscimo da temperatura. Dois modelos difusionais (para transporte no microporo e "Shrinking Core") foram aplicados aos dados experimentais, entretanto os resultados apontaram um mecanismo de transporte mais complexo, envolvendo a combinação de resistências associadas aos macroporos e microporos. Adicionalmente, realizaram-se ensaios preliminares para a adsorção dos xilenos em peneira molecular AIPO4-11 a temperatura de 60 °C, cujos resultados revelam a seletividade de equilíbrio para o orto-xileno e seletividade cinética para o para-xileno. |
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