Dessulfurização de butano líquido por adsorção mediante utilização de peneira molecular 13X (2016)
- Authors:
- Autor USP: RODRIGUES, ALYNE FREITAS DA SILVA BORDALO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PQI
- Subjects: ADSORÇÃO; PENEIRA MOLECULAR
- Language: Português
- Abstract: Atualmente, o tipo de propelente para produtos em aerossol mais usado no mundo é uma mistura de hidrocarbonetos leves (butano e propano – sendo o primeiro em maior proporção). Parte de seu processo de produção é a dessulfurização do butano líquido, através de adsorção em leito fixo usando peneiras moleculares 13X. A literatura científica não apresenta muitas publicações sobre o tema e considerando que a técnica de adsorção é fortemente dependente de dados experimentais para seu maior entendimento, é objetivo deste trabalho estudar este processo através do equilíbrio de adsorção, das curvas de ruptura e do desenvolvimento de um modelo matemático que represente o funcionamento de uma coluna de adsorção de leito fixo a temperatura constante. Obtiveram-se dados sobre o equilíbrio de adsorção por meio de ensaios em banho finito comparando-se a interação de diferentes compostos de enxofre com a peneira molecular 13X e o efeito da temperatura. Utilizou-se a técnica de cromatografia gasosa como método analítico para obtenção dos teores de compostos sulfurados e de hidrocarbonetos. O modelo de Langmuir apresentou bom ajuste aos dados experimentais. Avaliando-se a interação dos componentes sulfurados com a zeólita 13X, identificou-se diferenças significativas, sendo a maior em ordem decrescente: etil-mercaptana, n-propil-mercaptana e terc-butil-mercaptana, respectivamente. A dinâmica do processo de adsorção foi estudada através da obtenção das curvas de ruptura em leitos em escala laboratorial e piloto. Avaliaram-se as influências da variação da concentração de entrada da n-propil-mercaptana e da velocidade do fluido em leito fixo recheado com zeólitas 13X, mantendo os demais parâmetros constantes. Conforme esperado o aumento da concentração inicial reduz o tempo de ruptura, aumenta a quantidade total adsorvida pelo leito e não altera o comportamento da zona de transferência de massa (ZTM).Analisando-se a elevação da velocidade, nota-se também uma diminuição no tempo de ruptura e um aumento da ZTM. O modelo matemático apresentado considera os balanços de massa microscópicos aplicados ao leito, os fenômenos de transporte de massa com modelo de dispersão axial e transporte por convecção da fase líquida para a superfície da partícula e as isotermas de adsorção. As equações diferenciais parciais resultantes foram adimensionalizadas e resolvidas empregando-se o método de diferenças finitas, implementado por código Matlab®. A partir da simulação matemática das condições experimentais obtiveram-se os parâmetros de dispersão axial e de transferência de massa que possibilitaram uma boa reprodução do tempo de ruptura quanto do perfil da zona de transferência de massa para os experimentos em escala laboratorial e piloto.
- Imprenta:
- Data da defesa: 11.10.2016
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ABNT
RODRIGUES, Alyne Freitas da Silva Bordalo. Dessulfurização de butano líquido por adsorção mediante utilização de peneira molecular 13X. 2016. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-18012017-085923/. Acesso em: 29 jan. 2026. -
APA
Rodrigues, A. F. da S. B. (2016). Dessulfurização de butano líquido por adsorção mediante utilização de peneira molecular 13X (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-18012017-085923/ -
NLM
Rodrigues AF da SB. Dessulfurização de butano líquido por adsorção mediante utilização de peneira molecular 13X [Internet]. 2016 ;[citado 2026 jan. 29 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-18012017-085923/ -
Vancouver
Rodrigues AF da SB. Dessulfurização de butano líquido por adsorção mediante utilização de peneira molecular 13X [Internet]. 2016 ;[citado 2026 jan. 29 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-18012017-085923/
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