Estudo experimental e modelagem matemática do processo de sinterização de catalisadores de \'Ni\'/\'Al IND.2\'\'O IND.3\' utilizados para reforma a vapor.
| Ano de defesa: | 1998 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-12082025-074737/ |
Resumo: | O trabalho compreendeu o estudo experimental e a modelagem matemática da sinterização de cristalitos de níquel em catalisadores Ni/Al IND.2\'\'O IND.3\' usados para reforma a vapor. Nos experimentos avaliou-se a influência do método de síntese do catalisador, do promotor (lantânio), das fases surgidas após calcinação, da temperatura e da atmosfera de tratamento. As fases presentes, o tamanho médio e a distribuição de tamanhos de cristalito metálico foram caracterizados por redução a temperatura programada, difração de raios X e microscopia eletrônica de transmissão. Os resultados experimentais indicam que tratamentos sob reforma a vapor de metano a 800\'GRAU\'C contribuem significativamente para a sinterização, em especial para elevada dispersão inicial. Nesse caso, migração de pequenos cristalitos e transporte interpartícula devem ocorrer simultaneamente, e dependem da extensão do tratamento. As propriedades da distribuição inicial de tamanhos têm influência direta sobre o histórico da dispersão, e dependem do método de síntese e das condições de calcinação e redução. Compostos de lantânio possuem ação estabilizadora frente a tratamentos térmicos. O modelo matemático aborda os eventos de dissociação atômica a partir de cristalitos, difusão na superfície do substrato, transporte via fase gasosa, colisão e coalescência de espécies migrantes segundo a técnica Monte Carlo. Propriedades superficiais e interfaciais, dependentesdo tamanho e do arranjo cristalino, e a influência da fase gasosa e da temperatura são consideradas. As previsões do modelo apresentam excelente concordância qualitativa com os resultados experimentais. |
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Estudo experimental e modelagem matemática do processo de sinterização de catalisadores de \'Ni\'/\'Al IND.2\'\'O IND.3\' utilizados para reforma a vapor.Untitled in englishCatalisadoresCatalystsMétodo Monte CarloMonte Carlo MethodSinteringSinterizaçãoO trabalho compreendeu o estudo experimental e a modelagem matemática da sinterização de cristalitos de níquel em catalisadores Ni/Al IND.2\'\'O IND.3\' usados para reforma a vapor. Nos experimentos avaliou-se a influência do método de síntese do catalisador, do promotor (lantânio), das fases surgidas após calcinação, da temperatura e da atmosfera de tratamento. As fases presentes, o tamanho médio e a distribuição de tamanhos de cristalito metálico foram caracterizados por redução a temperatura programada, difração de raios X e microscopia eletrônica de transmissão. Os resultados experimentais indicam que tratamentos sob reforma a vapor de metano a 800\'GRAU\'C contribuem significativamente para a sinterização, em especial para elevada dispersão inicial. Nesse caso, migração de pequenos cristalitos e transporte interpartícula devem ocorrer simultaneamente, e dependem da extensão do tratamento. As propriedades da distribuição inicial de tamanhos têm influência direta sobre o histórico da dispersão, e dependem do método de síntese e das condições de calcinação e redução. Compostos de lantânio possuem ação estabilizadora frente a tratamentos térmicos. O modelo matemático aborda os eventos de dissociação atômica a partir de cristalitos, difusão na superfície do substrato, transporte via fase gasosa, colisão e coalescência de espécies migrantes segundo a técnica Monte Carlo. Propriedades superficiais e interfaciais, dependentesdo tamanho e do arranjo cristalino, e a influência da fase gasosa e da temperatura são consideradas. As previsões do modelo apresentam excelente concordância qualitativa com os resultados experimentais.The main purpose of this work was the experimental study and the mathematical modeling of the sintering process of nickel crystallites in Ni/Al IND.2\'\'O IND.3\' catalysts used for steam reforming reaction. The influence of preparation method, promoter (lanthanum), phases developed after calcinations, temperature and atmosphere of treatment were investigated in the experiments. The phases present in the catalysts, the average size and the crystallite size distributions were characterized by temperature programmed reduction, X-ray diffraction and transmission electron microscopy. Experimental results indicate that treatments under steam reforming of methane at 800°C have a remarkable effect in the sintering behavior, specially for high initial dispersion. In this case migration of small crystallites and interparticle transport may occur simultaneously, and they depend on the extension of treatment. The properties of initial size distributions directly influence the time evolution of dispersion, and they are affected by the preparation method as well as by the conditions of calcinations and reduction, Lanthanum compounds show a stabilizing action against thermal treatments. The mathematical model comprises atom detachment from crystallites, diffusion on the substrate surface and transfer through gas phase, collision and coalescence of migrating species. Size dependent surface and interfacial properties, and the influence of gas phase and temperature were considered. These events were simulated by means of a Monte Carlo approach. The model predictions are in good qualitative agreement with experimental observations.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGiudici, ReinaldoTeixeira, Antonio Carlos Silva Costa1998-12-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-12082025-074737/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-08-12T10:54:02Zoai:teses.usp.br:tde-12082025-074737Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-08-12T10:54:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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