Seleção de adsorvente para remoção de biureto de solução de ureia

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Tipo do documento:	Dissertação
Título:	Seleção de adsorvente para remoção de biureto de solução de ureia
Título(s) alternativo(s):	Adsorbent selection for biuret removing from urea solution
Autor:	Baia, Luana Ventura
Primeiro orientador:	Figueiredo, Marco Antonio Gaya de
Primeiro coorientador:	Araujo, Lucia Regina Raddi de
Primeiro membro da banca:	Baldanza, Maria Auxiliadora Scaramelo
Segundo membro da banca:	Costa, André Luiz Hemerly
Terceiro membro da banca:	Veloso, Cláudia de Oliveira
Resumo:	A emissão de óxidos de nitrogênio (NOx) é uma das maiores causas da poluição atmosférica. O método de redução catalítica seletiva (SCR) realizado na presença de amônia consegue converter estes óxidos em compostos não nocivos ao meio ambiente. Uma das fontes de amônia mais utilizada neste processo é a solução aquosa de ureia, por ser mais segura quanto à estocagem e ao transporte. Esta solução de ureia sofre hidrólise e reage com NOx, formando água e gás nitrogênio. No Brasil, a solução de ureia para uso no processo SCR é denominada ARLA 32, devendo possuir teor limite de 0,3 % (m/m) de biureto, um dímero da ureia, conhecido pela sua capacidade tóxica. Contudo, a solução de ureia fertilizante brasileira apresenta um teor máximo de biureto de, aproximadamente, 0,5 % (m/m), estando acima do permitido. Para adequar esta propriedade, a adsorção é uma opção de baixo custo energético. Neste trabalho, foram testados sete adsorventes comerciais importados (resinas, carvões e aluminas) por meio de cinética de adsorção. Eles foram submetidos a testes de isoterma e de ruptura, nos quais, foram confirmadas as maiores capacidades de adsorção dos carvões. Na sequência, devido a sua maior facilidade de obtenção e baixo custo, três carvões nacionais foram submetidos aos mesmos testes. Os carvões 4 e 5, embora com as maiores capacidades de adsorção entre os nacionais, apresentaram valores muito inferiores aos dos carvões importados. Também foi realizado um estudo visando à estimativa do tempo de vida do adsorvente com maior capacidade entre os testados, carvão importado 2. Este carvão se mostrou comercialmente atraente para uso no processo SCR, por apresentar uma boa regenerabilidade através do método de lixiviação com água deionizada aquecida. Paralelamente, realizou-se um tratamento matemático dos dados e, de uma forma geral, os ajustes foram satisfatórios, prevendo os comportamentos dos sólidos nas condições testadas. Os adsorventes também foram caracterizados por diferentes propriedades, tendo-se observado que aqueles com maiores áreas específicas apresentaram as maiores capacidades de adsorção.
Abstract:	The emission of nitrogen oxides (NOx) is a major cause of air pollution. The selective catalytic reduction (SCR) method, carried out in the presence of ammonia, converts these oxides in non-environmentally harmful compounds. One of the most widely used sources of ammonia, in this process, is an aqueous urea solution, because it has safer storage and transportation than others. This urea solution is hydrolyzed and reacts with NOx to form nitrogen gas and water. In Brazil, the urea solution for use in SCR process is called ARLA 32, and it must have biuret limit content of 0.3 % (m/m), which is a dimer of urea, known for its toxic capacity. However, the Brazilian fertilizing urea solution has a maximum biuret content of 0.5 % (m/m) approximately, which is above the allowed value. In order to adapt this property, adsorption is a choice of low energy cost. In this study, seven imported commercial adsorbents (resins, activated carbon and alumina) were tested by adsorption kinetics. Then, they were subjected to isothermic and rupture tests, in which the highest adsorption capacities of coals were confirmed. Further, due to their ease of obtaining and low cost, three national coals were subjected to the same tests. The coals 4 and 5, although with higher adsorption capacities in these tests, showed much lower values than the imported coals. A study aiming to estimate the time life of the adsorbent with the highest capacity among the tested ones, the imported coal 2, was also performed. This coal is commercially attractive for use in SCR process, because it presented a good regeneration through leaching with heated deionized water. In parallel, it was performed a mathematical treatment of the data and, in general, the adjusts were satisfactory in predicting the behaviors of solids at the tested conditions. The adsorbents were also characterized by different techniques, and it was observed that those ones with higher specific areas showed the largest adsorption capacities
Palavras-chave:	Adsorption biuret coals characterization desorption Adsorção biureto carvões caracterização dessorção
Área(s) do CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA
Idioma:	por
País:	BR
Instituição:	Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição:	UERJ
Departamento:	Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
Programa:	Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação:	BAIA, Luana Ventura. Seleção de adsorvente para remoção de biureto de solução de ureia. 2014. 182 f. Dissertação (Mestrado em Processos Químicos e Meio Ambiente) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014.
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
URI:	http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12061
Data de defesa:	29-Jul-2014
Aparece nas coleções:	Mestrado em Engenharia Química

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