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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

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Ttulo [PT]: Avaliao de parmetros na reforma do etanol: oxidativa e a vapor d'gua
Ttulo [EN]: Parameters Evaluation Reform in Ethanol: Oxidative and Steam
Autor(es): Isabela Dancini-Pontes
Palavras-chave [PT]:

Etanol. Processos de produo. Absoro atmica. Difrao de raios. Dissoro de amnia. Hidrognio. Energia. Fontes renovveis. Brasil.
rea de concentrao: Desenvolvimento de Processos
Titulao: Mestre em Engenharia Qumica
Banca:
Ndia Regina Camargo Fernandes-Machado [Orientador] - UEM
Marcos de Souza - UEM
Roberta Carolina Pelissari Rizzo Domingues - UFG
Christian Gonalves Alonso - UFG
Valmir Calsavara - UEM
Resumo:
Resumo: Diante do aumento da demanda energtica atual, o mundo carece de novas tecnologias que forneam energia sustentvel, renovvel e no poluente. A produo de hidrognio para clulas a combustvel a partir do etanol tem demonstrado atender a essas necessidades. Com esse intuito, o presente trabalho tratou da produo de hidrognio a partir de reaes de reforma com vapor d'gua e oxidativas para clulas a combustvel, obtendo assim energia renovvel e pura. Para esse fim foram sintetizados dois catalisadores por impregnao: Cu/Ni/CeO2 e Cu/Ni/Na2O/Nb2O5. Esses catalisadores foram caracterizados por vrias tcnicas: absoro atmica, difrao de raios - X (DRX), reduo temperatura programada (RTP), dessoro de amnia temperatura programada (DTP - NH3), anlise textural, termogravimetria (TG), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrnica de varredura (MEV). As anlises de DRX e RTP demonstraram que houve interao das fases ativas no catalisador suportado em crio e do suporte com o cobre no catalisador suportado em Nb2O5. A caracterizao de acidez (DTP - NH3) demonstrou acidez nos dois catalisadores, acidez essa que foi maior em ambos os suportes antes da impregnao dos catalisadores. A anlise textural apresentou o CeO2 como um material mesoporoso e altamente poroso em comparao ao Nb2O5, que demonstrou menor rea e caractersticas de microporos. Tais propriedades texturais influenciaram as anlises de MEV, pois o catalisador Cu/Ni/CeO2 apresentou maior disperso, ou seja, menor formao de clusters, alm de ter mascarado o aparecimento do precursor metlico. Os testes catalticos realizados com o catalisador Cu/Ni/CeO2 em ausncia de atmosfera oxidativa teve como principais produtos H2, CO2 e acetona, isso devido grande influncia do suporte. Na presena do oxignio os produtos CO, CO2, CH4 e acetaldedo foram encontrados em maior quantidade. O catalisador Cu/Ni/Na2O/Nb2O5 no apresentou acetona como produto, mas favoreceu a formao de CO, CO2, CH4, H2 e acetaldedo em maiores quantidades. Porm a 400 C o produto de maior seletividade foi o eteno, o que levou a supor um mecanismo para esse catalisador, no qual esse produto est envolvido. Esse catalisador suportado em Nb2O5 apresentou certa instabilidade, pois notou-se grande formao de coque sobre o mesmo. Alguns testes foram realizados sem a ativao prvia dos catalisadores. Esses testes no apresentaram alta converso, mas a seletividade dos produtos neles encontrada foi boa em relao aos outros testes realizados com ativao prvia dos catalisadores.

Abstract: In face of current trends in nowadays energy demands, the world is in need of new technologies able to provide sustainable, renewable and nonpolluting energy. Hydrogen production for fuel cells from ethanol has shown to satisfy these requirements. In this way, the present work dealt with hydrogen production from steam reforming and oxidative steam reforming reactions for fuel cells as a form of renewable and pure energy. For that purpose, two catalysts were synthesized by wet impregnation: Cu/Ni/CeO2 and Cu/Ni/Na2O/Nb2O5. These catalysts were characterized by several techniques, namely: atomic absorption, X-ray diffraction (XRD), temperature programed reduction (TPR), temperature-programed ammonia desorption (TPD-NH3), textural analysis, thermogravimetry (TG), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). XDR and TPR analyses showed interactions between the active phases in the Ce supported catalyst and between the support and Cu in the catalyst supported in Nb2O5. The acidity characterization (TPD-NH3) revealed acidity in both catalysts. This acidity was greater in both supports before impregnation of the catalysts. Textural analysis revealed CeO2 as a mesoporous material and highly porous in comparison with Nb2O5, which showed smaller area and micropore characteristics. These textural properties influenced the SEM analyses, since the catalyst Cu/Ni/CeO2 has presented higher dispersion, i.e., less cluster formation, and also masked the appearance of metallic particles. The catalytic tests performed with Cu/Ni/CeO2 in absence of oxidative atmosphere had H2, CO2 and acetone as the main products, due to the great support influence. In the presence of oxygen, the products CO, CO2, CH4 and acetaldehyde were found in greater proportions. The catalyst Cu/Ni/Na2O/Nb2O5 did not present acetone among its products, but favored the formation of CO, CO2, CH4, H2 and acetaldehyde in greater proportions. Nevertheless, at 400 oC, the product of higher selectivity was ethane, what led to a possible mechanism for this catalyst in which this product is involved. The catalyst supported in Nb2O5 presented some instability, since great formation of coke was observed over the catalyst. Some tests were performed without previous activation of the catalysts. These tests did not presented high conversion, but products selectivity was good relative to the other tests performed with previous activation of the catalysts.
Data da defesa: 23/09/2014
Cdigo: vtls000222595
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2014
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Ndia Regina Camargo Fernandes-Machado
Co-Orientador: Prof. Dr. Marcos de Souza
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Tecnologia. Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica
Nvel: Dissertao (mestrado em Engenharia Qumica)
UEM: Departamento de Engenharia Qumica

Responsavel: elaine
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Isabela Dancini-Pontes (Dissertao).pdf
Tamanho: 12958 Kb (13269449 bytes)
Criado: 29-06-2016 14:20
Atualizado: 29-06-2016 14:36
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