Cinética de equilíbrio de adsorção para armazenamento de gás natural
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Data de Publicação: | 2004 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/6810 |
Resumo: | A tecnologia de Gás Natural Adsorvido (GNA) vem despontando desde a última década como uma promissora alternativa na estocagem de gás natural, oferecendo inúmeras vantagens com relação ao GNC (Gás Natural Comprimido) e o GNL (Gás Natural Liquefeito). Baseada na adsorção de gás natural em materiais porosos a pressões relativamente baixas ou moderadas, leva a benefícios como: uma boa flexibilidade no projeto, configuração e arranjo do tanque de armazenamento, maior segurança e uma redução nos custos com relação ao GNC e GNL. Neste trabalho foram avaliados os efeitos cinéticos e de equilíbrio da adsorção do gás metano em carvões ativados nacionais produzidos pelo laboratório de Carvão Ativado da UFPB a partir do endocarpo do coco da baía, tendo sido usada uma amostra comercial, denominada Mesh 10x35US, como referência. As operações do processo adsortivo, para obtenção dos dados cinéticos e de equilíbrio, foram conduzidas em um sistema barométrico. Os ensaios de adsorção foram realizados a temperatura ambiente 29 ± 10 C e pressões iniciais de 0,69 MPa, 1,38 MPa, 2,76 MPa, 4,14 MPa; 5,52 MPa; 6,89 MPa; 8,27 MPa. A amostra comercial Mesh 10x35US apresentou maior capacidade de adsorção, por unidade de massa, com 0,0642 g/g, seguida pela amostra CAQ 91R com 0,0423 g/g sob pressão de 4 MPa e 301K; sob pressão de 8 MPa, estas amostras conduziram a 0,1003 g/g e 0,0856 g/g, respectivamente. A amostra EDK ¾ 750 apresentou maior capacidade volumétrica de adsorção (QV/Vads) e capacidade de armazenamento de gás (QV/V), com 74,76 V/V e 116,24 V/V, respectivamente, sob 8 MPa; na pressão de referência (4 MPa) os resultados foram QV/Vads = 36,38 V/V e QV/V = 57,14 V/V. O calor de adsorção, a energia de ativação de adsorção e o fator de freqüência da constante cinética de adsorção, estimados pelo modelo cinético proposto, foram 13496,6 J/mol, 9969,0 J/mol e 8,5x10-9 m3/mol.s, respectivamente. Esses valores são típicos de uma adsorção física |
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OLIVEIRA, Marcelo Henrique de AndradeABREU, Cesar Augusto Moraes de2014-06-12T18:07:35Z2014-06-12T18:07:35Z2004Henrique de Andrade Oliveira, Marcelo; Augusto Moraes de Abreu, Cesar. Cinética de equilíbrio de adsorção para armazenamento de gás natural. 2004. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2004.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/6810A tecnologia de Gás Natural Adsorvido (GNA) vem despontando desde a última década como uma promissora alternativa na estocagem de gás natural, oferecendo inúmeras vantagens com relação ao GNC (Gás Natural Comprimido) e o GNL (Gás Natural Liquefeito). Baseada na adsorção de gás natural em materiais porosos a pressões relativamente baixas ou moderadas, leva a benefícios como: uma boa flexibilidade no projeto, configuração e arranjo do tanque de armazenamento, maior segurança e uma redução nos custos com relação ao GNC e GNL. Neste trabalho foram avaliados os efeitos cinéticos e de equilíbrio da adsorção do gás metano em carvões ativados nacionais produzidos pelo laboratório de Carvão Ativado da UFPB a partir do endocarpo do coco da baía, tendo sido usada uma amostra comercial, denominada Mesh 10x35US, como referência. As operações do processo adsortivo, para obtenção dos dados cinéticos e de equilíbrio, foram conduzidas em um sistema barométrico. Os ensaios de adsorção foram realizados a temperatura ambiente 29 ± 10 C e pressões iniciais de 0,69 MPa, 1,38 MPa, 2,76 MPa, 4,14 MPa; 5,52 MPa; 6,89 MPa; 8,27 MPa. A amostra comercial Mesh 10x35US apresentou maior capacidade de adsorção, por unidade de massa, com 0,0642 g/g, seguida pela amostra CAQ 91R com 0,0423 g/g sob pressão de 4 MPa e 301K; sob pressão de 8 MPa, estas amostras conduziram a 0,1003 g/g e 0,0856 g/g, respectivamente. A amostra EDK ¾ 750 apresentou maior capacidade volumétrica de adsorção (QV/Vads) e capacidade de armazenamento de gás (QV/V), com 74,76 V/V e 116,24 V/V, respectivamente, sob 8 MPa; na pressão de referência (4 MPa) os resultados foram QV/Vads = 36,38 V/V e QV/V = 57,14 V/V. O calor de adsorção, a energia de ativação de adsorção e o fator de freqüência da constante cinética de adsorção, estimados pelo modelo cinético proposto, foram 13496,6 J/mol, 9969,0 J/mol e 8,5x10-9 m3/mol.s, respectivamente. Esses valores são típicos de uma adsorção físicaporUniversidade Federal de PernambucoAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCarvão ativadoGás naturalAdsorçãoCinética de equilíbrio de adsorção para armazenamento de gás naturalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILarquivo7966_1.pdf.jpgarquivo7966_1.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1538https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/6810/4/arquivo7966_1.pdf.jpg0db8d35201f08828c64d6a7ec9029866MD54ORIGINALarquivo7966_1.pdfapplication/pdf1672673https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/6810/1/arquivo7966_1.pdf42ec09719119eb723e3459cec7f2f790MD51LICENSElicense.txttext/plain1748https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/6810/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52TEXTarquivo7966_1.pdf.txtarquivo7966_1.pdf.txtExtracted texttext/plain143255https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/6810/3/arquivo7966_1.pdf.txta58332391594cef99d2ddd7eefebc2b2MD53123456789/68102019-10-25 13:28:34.462oai:repositorio.ufpe.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212019-10-25T16:28:34Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
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A tecnologia de Gás Natural Adsorvido (GNA) vem despontando desde a última década como uma promissora alternativa na estocagem de gás natural, oferecendo inúmeras vantagens com relação ao GNC (Gás Natural Comprimido) e o GNL (Gás Natural Liquefeito). Baseada na adsorção de gás natural em materiais porosos a pressões relativamente baixas ou moderadas, leva a benefícios como: uma boa flexibilidade no projeto, configuração e arranjo do tanque de armazenamento, maior segurança e uma redução nos custos com relação ao GNC e GNL. Neste trabalho foram avaliados os efeitos cinéticos e de equilíbrio da adsorção do gás metano em carvões ativados nacionais produzidos pelo laboratório de Carvão Ativado da UFPB a partir do endocarpo do coco da baía, tendo sido usada uma amostra comercial, denominada Mesh 10x35US, como referência. As operações do processo adsortivo, para obtenção dos dados cinéticos e de equilíbrio, foram conduzidas em um sistema barométrico. Os ensaios de adsorção foram realizados a temperatura ambiente 29 ± 10 C e pressões iniciais de 0,69 MPa, 1,38 MPa, 2,76 MPa, 4,14 MPa; 5,52 MPa; 6,89 MPa; 8,27 MPa. A amostra comercial Mesh 10x35US apresentou maior capacidade de adsorção, por unidade de massa, com 0,0642 g/g, seguida pela amostra CAQ 91R com 0,0423 g/g sob pressão de 4 MPa e 301K; sob pressão de 8 MPa, estas amostras conduziram a 0,1003 g/g e 0,0856 g/g, respectivamente. A amostra EDK ¾ 750 apresentou maior capacidade volumétrica de adsorção (QV/Vads) e capacidade de armazenamento de gás (QV/V), com 74,76 V/V e 116,24 V/V, respectivamente, sob 8 MPa; na pressão de referência (4 MPa) os resultados foram QV/Vads = 36,38 V/V e QV/V = 57,14 V/V. O calor de adsorção, a energia de ativação de adsorção e o fator de freqüência da constante cinética de adsorção, estimados pelo modelo cinético proposto, foram 13496,6 J/mol, 9969,0 J/mol e 8,5x10-9 m3/mol.s, respectivamente. Esses valores são típicos de uma adsorção física |
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