Conversão fotocatalítica de metano em metanol: desenvolvimento do equipamento e experimentos

• Autor(a) principal: Arruda, Guilherme Mentges
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26834
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Fotocatálise; Metano; Metanol

Devido à crescente conscientização ambiental, gases como o metano têm sido extensivamente estudados para otimizar sua utilização, reduzir os impactos ambientais e encontrar aplicações mais nobres. Neste contexto, surge a fotocatálise como alternativa para a conversão do metano em produtos de maior valor agregado. A obtenção de metanol a partir do metano tem várias vantagens uma vez que o metanol não apenas tem uma quantidade de energia semelhante ao metano, mas também pode ser facilmente transportado e armazenado. O presente trabalho, buscando uma alternativa viável para a produção fotocatalítica de metanol a partir da reforma a vapor do metano, apresenta o desenvolvimento de um novo sistema, bem como avalia sua operacionalidade e eficiência na conversão. O sistema é formado por uma coluna de umidificação, um reator fotocatalítico anular, telas de aço inoxidável revestidas com os catalisadores dióxido de titânio, óxido de zinco ou trióxido de tungstênio e um condensador. Os fotocatalisadores, depositados nas telas através da adaptação do método proposto por Merajin et al (2018), foram ativados com o auxílio de lâmpadas com emissões nas regiões UV-A e UV-C dispostas na região interna do reator em momentos distintos. Os óxidos e os suportes foram analisados pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios x (DRX) e espectroscopia de reflectância difusa (ERD), buscando avaliar a homogeneidade dos revestimentos e assegurar que os fotocatalisadores atendem aos requisitos do processo. Já os ensaios fotocatalíticos foram conduzidos a pressão e temperatura ambiente. Como resultado das deposições, por meio das imagens obtidas pela MEV é possível observar que os fotocatalisadores apresentaram uma excelente distribuição, confirmando a adequação da técnica empregada aos propósitos do estudo. Quanto aos produtos do processo, analisados por cromatografia líquida e cromatografia gasosa, embora o sistema tenha se mostrado operacional, não apresentaram indícios de conversão nas condições experimentais exploradas.