Adsorção de dióxido de carbono utilizando o biochar produzido a partir de sementes de mangaba (Hancornia speciosa)

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Moura, Layane Fernandes de Sousa
Orientador(a): Marques, José Jailton
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Pós-Graduação em Engenharia Química
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17117
Resumo: The concentration of greenhouse gases has increased considerably in the Earth's atmosphere due to human actions, intensifying global warming and triggering climate change. Because of this scenario, actions are being taken to reduce emissions of these pollutants, especially carbon dioxide, CO2. The Kyoto Protocol (Kyoto, Japan, 1997) and the 21st Conference of the Parties, COP21 (Paris, 2015), are examples of global agreements to reduce climate change. In this context, advanced technologies for the sequestration of carbon dioxide are under development, especially those based on the physical adsorption. The present study integrates this class of processes and used a biochar produced through the pyrolysis of mangaba seeds (Hancornia speciosa) as adsorbent material. Biochar was characterized in terms of surface area, pore diameter, morphology, degree of crystallinity and determination of functional groups. The adsorption of CO2 was performed using the static volumetric technique, by varying the initial pressure of the system, which consisted of a fixed-bed column on a semi-pilot scale. The experimental data were adjusted to models already known in the literature. The Freundlich model was the best fit, thus confirming the adsorption in multilayers. The adsorption kinetics followed the intraparticle diffusion model, indicating that diffusion is the limiting step of the process. It was carried out the regenerative study of the adsorbent until the third saturation / regeneration cycle and high adsorption capacities were verified, with maximum values of 5.21; 6.18; 6.34 and 6.50 mol CO2 / kg of bioadsorbent for virgin and regenerated biochar in the first, second and third cycle respectively.
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In this context, advanced technologies for the sequestration of carbon dioxide are under development, especially those based on the physical adsorption. The present study integrates this class of processes and used a biochar produced through the pyrolysis of mangaba seeds (Hancornia speciosa) as adsorbent material. Biochar was characterized in terms of surface area, pore diameter, morphology, degree of crystallinity and determination of functional groups. The adsorption of CO2 was performed using the static volumetric technique, by varying the initial pressure of the system, which consisted of a fixed-bed column on a semi-pilot scale. The experimental data were adjusted to models already known in the literature. The Freundlich model was the best fit, thus confirming the adsorption in multilayers. The adsorption kinetics followed the intraparticle diffusion model, indicating that diffusion is the limiting step of the process. It was carried out the regenerative study of the adsorbent until the third saturation / regeneration cycle and high adsorption capacities were verified, with maximum values of 5.21; 6.18; 6.34 and 6.50 mol CO2 / kg of bioadsorbent for virgin and regenerated biochar in the first, second and third cycle respectively.A concentração dos gases de efeito estufa tem aumentado consideravelmente na atmosfera terrestre devido às ações antrópicas, intensificando o aquecimento global e desencadeando mudanças climáticas. Por conta desse cenário, ações estão sendo tomadas para reduzir as emissões desses poluentes, sobretudo o dióxido de carbono, CO2. O Protocolo de Kyoto (Kyoto, Japão, 1997) e a 21ª Conferência das Partes, COP21 (Paris, 2015), são exemplos de acordos globais para a redução das mudanças climáticas. Nesse contexto, tecnologias avançadas para o sequestro de dióxido de carbono estão em desenvolvimento, dentre as quais aquelas baseadas na adsorção física vêm se destacando. O presente estudo integra essa classe de processos e utilizou um biochar produzido através da pirólise das sementes da mangaba (Hancornia speciosa) como material adsorvente. O biochar foi caracterizado quanto à área superficial, diâmetro de poros, morfologia, grau de cristalinidade e determinação dos grupos funcionais. A adsorção de CO2 foi realizada utilizandose a técnica volumétrica estática, variando-se a pressão inicial do sistema que consistiu numa coluna de leito fixo em escala semi-piloto. Os dados experimentais foram ajustados a modelos já conhecidos da literatura. O modelo de Freundlich foi o que melhor se ajustou, constatando assim a adsorção em multicamadas. A cinética de adsorção seguiu o modelo de difusão intrapartícula, indicando que a difusão é a etapa limitante do processo. Foi realizado o estudo regenerativo do adsorvente até o terceiro ciclo de saturação/regeneração e verificou-se altas capacidades adsortivas, com valores máximos de 5,21; 6,18; 6,34 e 6,50mol CO2/kg de bioadsorvente para o biochar virgem e regenerado no primeiro, segundo e terceiro ciclo respectivamente.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESSão CristóvãoporEngenharia químicaAdsorçãoAquecimento globalBiocharMangabaSementeAquecimento globalGlobal warmingAdsorptionBiocharENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAAdsorção de dióxido de carbono utilizando o biochar produzido a partir de sementes de mangaba (Hancornia speciosa)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPós-Graduação em Engenharia QuímicaUniversidade Federal de Sergipereponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessTEXTLAYANE_FERNANDES_SOUSA_MOURA.pdf.txtLAYANE_FERNANDES_SOUSA_MOURA.pdf.txtExtracted texttext/plain117876https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/17117/3/LAYANE_FERNANDES_SOUSA_MOURA.pdf.txt914bb1f5769209a826baf0052776d1e7MD53THUMBNAILLAYANE_FERNANDES_SOUSA_MOURA.pdf.jpgLAYANE_FERNANDES_SOUSA_MOURA.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1217https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/17117/4/LAYANE_FERNANDES_SOUSA_MOURA.pdf.jpgc7157f81ac5ed0b653bbf8bb9786eec4MD54ORIGINALLAYANE_FERNANDES_SOUSA_MOURA.pdfLAYANE_FERNANDES_SOUSA_MOURA.pdfapplication/pdf2052666https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/17117/2/LAYANE_FERNANDES_SOUSA_MOURA.pdf6183f390ead7dafbb433d377cf8852e6MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/17117/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51riufs/171172023-02-10 17:45:07.105oai:oai:ri.ufs.br:repo_01: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2023-02-10T20:45:07Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
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