S?ntese de ze?litas a partir de cinzas de carv?o para captura de di?xido de carbono

• Main Author: Costa, B?rbara Meier da
• Other Authors: Pires, Mar?al Jos? Rodrigues
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul 2016
• Subjects: CINZAS DE CARV?O; DI?XIDO DE CARBONO; ENGENHARIA DE MATERIAIS; ENGENHARIAS
• Online Access: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/7040

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS ([e-mail]) on 2016-11-17T16:56:45Z No. of bitstreams: 1 DIS_BARBARA_MEIER_DA_COSTA_COMPLETO.pdf: 2683221 bytes, checksum: 7df1d25c854004887ae73f23ab2e40ca (MD5) === Made available in DSpace on 2016-11-17T16:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_BARBARA_MEIER_DA_COSTA_COMPLETO.pdf: 2683221 bytes, checksum: 7df1d25c854004887ae73f23ab2e40ca (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 === Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES === The coal fly ash (CFA) is one of the main waste generated during the burning of fossil fuel. The annual global production of CFA is about 800 million tons and is increasing more and more. While a portion is recycled and reused in the construction area, much is still destined to landfills. This study aims to synthesize zeolites in two different scales employing for both CFA arising Thermoelectric Complex Jorge Lacerda, SC, in order to use them in carbon dioxide adsorption (CO2). For synthesis of zeolite was used hydrothermal process in two steps. The first step consisted mainly in the extraction of Si and Al contained in the CFA. The second step was to add an external source of Al in alkaline solution to hit the molar ratio and formation of zeolite of interest. The parameters time, temperature, Si/Al ratio and the reaction medium bench scale has been optimized for the scaling (5 times) was performed. The zeolitic material obtained was characterized using SEM-FEG, XRD, BET and NMR indicates the presence of zeolites X (major phase) and A. Under the conditions used was obtained on a smaller scale a mass of 5.5 g of zeolites of interest while with large scale it was possible to obtain a value of 7 times greater. Tests for adsorption/desorption of CO2 in the zeolitic material was pelleted using bentonite and PVA. The material was efficient in capture and CO2 adsorption selectivity both with He mixture (inert gas), as in admixture with other gases (CH4 and CO). Obtained CO2 adsorption capacities of 0.47 and 0.92 mmol.g-1 with the individual standard in a mixture of He, and with synthetic standard (CO, CH4 and CO2, balance in N2 ), respectively. The adsorbent material produced showed good regeneration, and easily to desorb the adsorbed CO2 both with and without heating, for three cycles of adsorption/desorption tested. The results of this study indicated that the synthesized zeolitic product (X and A) from CFA, has potential use for the adsorption of CO2 at different conditions. === As cinzas leves de carv?o (CLC) s?o um dos principais res?duos gerados durante a queima desse combust?vel f?ssil. A gera??o global anual de CLC ? de cerca de 800 milh?es de toneladas e vem aumentando cada vez mais. Apesar de uma parte ser reciclada e reutilizada na ?rea de constru??o civil, boa parte ainda ? destinada a aterros sanit?rios. O presente trabalho visa sintetizar ze?litas em duas diferentes escalas empregando-se para tanto CLC oriundas do Complexo Termoel?trico Jorge Lacerda, SC, com o intuito de utiliz?-las na adsor??o de di?xido de carbono (CO2). Para s?ntese da ze?lita foi utilizado o processo hidrot?rmico em duas etapas. A primeira etapa consistiu basicamente na extra??o de Si e Al contidos na CLC. A segunda consistiu em adicionar uma fonte externa de Al em solu??o alcalina para acerto da raz?o molar e forma??o da ze?lita de interesse. Os par?metros tempo, temperatura, raz?o Si/Al e meio reacional da escala de bancada foram otimizados para que o aumento de escala (5 vezes) fosse realizado. O material zeol?tico obtido foi caracterizado com o uso de MEV-FEG, DRX, RMN e BET indicando a presen?a de zeolitas X (fase majorit?ria) e A. Sob as condi??es utilizadas obteve-se em escala menor uma massa de 5,5 g da ze?lita de interesse, enquanto com escala maior foi poss?vel obter um valor 7 vezes maior. Para os testes de adsor??o/dessor??o de CO2 nos materiais zeol?ticos, estas foram transformadas em pelotas utilizando bentonita e ?lcool polivin?lico (PVA). O material se mostrou eficiente na captura e seletividade de adsor??o de CO2 tanto em mistura com He (g?s inerte), quanto em mistura com outros gases (CH4 e CO;) a temperatura de 30oC e press?o total de 1 atm. Obteve-se capacidades de adsor??o de CO2 de 0,47 mmol.g-1 e 0,92 mmol.g-1 com o padr?o individual em mistura de He e com padr?o sint?tico (CO, CH4 e CO2, balan?o em N2), respectivamente. O material adsorvente produzido demonstrou boa regenera??o, tendo facilidade para dessorver o CO2 adsorvido tanto com e sem calor, para os tr?s ciclos de adsor??o/dessor??o testados. Os resultados deste estudo indicaram que o produto ze?litico sintetizado (X e A) a partir de CLC, tem potencialidade de uso para a adsor??o de CO2 em diferentes condi??es.