Remoção de compostos sulfurados a partir de Syngas obtido por hidrogaseificação do carvão mineral

• Autor(a) principal: Massaneiro , Jonas
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4623
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Enxofre; Absorção química; Titulometria; Espectroscopia Raman; Espectroscopia FT-IR; Sulfur; Chemical absorption; Titration; Raman spectroscopy; FT-IR spectroscopy

A preocupação atual por fontes limpas de geração de energia vem ocasionando uma crescente pesquisa em torno da gaseificação do carvão mineral. A gaseificação consiste na conversão termoquímica de material orgânico em combustível gasoso, também chamado gás de síntese (syngas). O carvão mineral é uma riqueza nacional pouco explorada, cuja aplicação é reduzida somente à sua queima para geração de energia elétrica. As emissões de compostos sulfurados provenientes da queima do carvão representam risco ao meio ambiente e para a população, com ênfase no sulfeto de hidrogênio (H2S) e no enxofre sulfático (SO42-). O objetivo deste trabalho foi focado na remoção de H2S e do SO42- do syngas através da tecnologia de absorção química em solução redox. Esse processo foi escolhido pela viabilidade econômica, através da possibilidade de reduzir custos de operação e reagentes. Os experimentos foram desenvolvidos no Laboratório de Energia e Carboquímica (LEC) e no Laboratório de Espectroscopia da UNIPAMPA, campus Bagé, onde foi conduzida a geração dos compostos sulfurados por meio de hidrogaseificação do carvão mineral da jazida de Candiota-RS e analisados os produtos. O gás produzido foi submetido in situ ao processo de absorção química por solução redox de Fe3+, obtida a partir do sal cloreto férrico (FeCl3), com e sem quelante EDTA. Durante o processo, houve precipitação de particulado na solução sem quelante, em virtude da reação de redução do Fe com SO42-, formando sulfato de ferroso (FeSO4). A parte sólida foi separada por centrifugação e filtração e, juntamente com as amostras líquidas, foram submetidos a análises qualitativas de titulometria, espectroscopia Raman e FT-IR. As amostras líquidas passaram pela análise de titulação de SO42- por hidróxido de bário (Ba(OH)2) solubilizado em metanol (CH3OH), com vermelho de alizarina como indicador. As duas amostras líquidas apresentaram turvamento e precipitação, indicando a presença do íon. Na amostra líquida com EDTA, ao adicionar excesso de titulante, houve precipitação de sulfato de bário (BaSO4) que também foi separado para análise. As amostras sólidas e líquidas foram submetidas a análises espectrométricas via Raman, com comprimento de onda 532 nm, 785 nm e 1064 nm. As amostras sólidas não apresentaram resultados definidos, devido à luminescência. Todas as amostras líquidas mostraram picos na região de 980 cm-1 até 1200 cm-1, característicos da presença de SO42-, e as amostras tituladas apresentaram também picos de grande intensidade em 1017 cm-1 por causa da vibração de alongamento assimétrico da molécula BaSO4. As amostras sólidas foram submetidas também à análise espectrométrica FT-IR apresentando resultados condizentes com a literatura para FeSO4 e BaSO4 em 625 cm-1, 997 cm-1 e 1271 cm-1. Pode-se implicar a presença de sulfatos nas amostras líquidas e nas amostras sólidas, mostrando qualitativamente a eficácia da absorção química por solução redox de ferro. A adição de EDTA não agregou resultados melhores ao processo, nem a seletividade da reação. Propostas futuras de trabalho poderão demostrar quantitativamente a eficácia do método, além de produzir e comparar o catalisador à base de ferro no mesmo processo.