Avaliação da capacidade de adsorção do carvão da pirólise do capim elefante na remoção do corante têxtil azul brilhante CB

• Autor(a) principal: Galvão, Mayara Virgínia de Araújo
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38797
• topic: Engenharias; Azul Brilhante CB; carvão ativado; pirólise; capim elefante; processo batelada; adsorção; modelo cinético; isotermas

Nos últimos anos, o Capim Elefante tem sido apontado como uma alternativa promissora de biomassa para utilização como insumo energético. Através da pirólise, o pó do capim elefante, originado da moagem da palha seca, se destaca, quando submetido ao processo de pirólise, por gerar bio-carvão como sub-produto com alto rendimento. O capim elefante possui estrutura rica em carbono sendo uma alternativa potencialmente barata para a produção de carvões ativados. Além disso, esse carvão é constituído de diversos elementos óxidos em sua estrutura. O presente trabalho teve como objetivo ativar e caracterizar o carvão proveniente da pirólise do capim elefante e avaliar sua capacidade de adsorção na remoção do corante têxtil Azul Brilhante CB em efluente sintético. O processo de tratamento e ativação do carvão envolveu as etapas de pré-lavagem (com etanol automotivo e diclorometano), ativação química (com HCl 7,5 M e 1,0 M bem como H3PO4 concentrado) e ativação física a 500°C por 2 horas com fluxo de 1ml/min de N2. Finalmente, os carvões foram caracterizados por FRX, DRX e MEV. Os estudos de adsorção foram realizados em batelada, em um shaker com velocidade de rotação de 100 rpm e temperatura de 25 oC. As variáveis estudadas foram: pH do meio (2, 7 e 10) e a concentração da solução do corante (50 e 100 ppm). Foi elaborado um estudo cinético com suposição de um modelo pseudo de 1ª e 2ª ordem bem como a construção das isotermas de adsorção baseadas no modelo de Langmuir e Freundlich. Um experimento realizado sem a presença do adsorvente, porém, apenas com o HCl (pH = 2) e solução do corante, mostrou que 74 % do corante é degradado instantaneamente em um tempo de 30 seg. Com NaOH, em pH 10, não houve degradação. O percentual de adsorção obtido com o carvão comercial, em pH 2, T = 25 oC e concentração mássica do carvão de 1 g/L, foi em torno de 60% em um tempo de 120 min. Porém, o carvão da pirólise ativado com HCl 1,0 M e lavado com etanol, diclorometano e etanol, testado nas mesmas condições que o carvão comercial, apresentou uma capacidade de adsorção da ordem de 82% em 250 min. Para o carvão ativado com H3PO4, independente das condições operatórias, não houve qualquer tipo de interação entre as fases, e, portanto, nenhuma adsorção. Para o carvão comercial, os resultados experimentais se adaptaram aos modelos de Langmuir e ao cinético de pseudo 2ª ordem (k2 = 0,00156 g/mg.min). Já para o carvão da pirólise, foram os modelos de Freundlich e o cinético de pseudo 1ª ordem (k1 = 0,014 min-1).