Biblioteca Digital da UEM: Sistema Nou-Rau
Pgina Principal  Portugus   English  Español   Aumentar Texto  Texto Normal  Diminuir Texto
  Principal | Apresentao | Objetivos | Instrues Autores | Estatsticas | Outras Bibliotecas Digitais
  Sistema Integrado de Bibliotecas - SIB / UEM
Entrar | acessos | verso 1.1  
ndice
Pgina principal
Documentos
Novidades
Usurios

Aes
Consultar
Procurar
Exibir estatsticas

Procurar por:
Procura avanada

Dvidas e sugestes


Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

Incio > Dissertaes e Teses > Engenharias > Engenharia Qumica > Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

Ttulo [PT]: Influncia de parmetros no mecanismo das reaes de reforma com vapor d'gua e reforma oxidativa do etanol
Ttulo [EN]: Influence of parameters in the reaction mechanisms of steam reforming and oxidative reforming of ethanol
Autor(es): Isabela Dancini Pontes
Palavras-chave [PT]:

Reao cataltica. Etanol. Reao de reforma. Hidrognio. Produo. Brasil.
rea de concentrao: Desenvolvimento de Processos
Titulao: Doutor em Engenharia Qumica
Banca:
Ndia Regina Camargo Fernandes-Machado [Orientador] - UEM
Marcos de Souza
Mara Heloisa Neves Olsen Scaliante
Fabio Souza Toniolo
Christian Gonalves Alonso
Valmir Calsavara
Resumo:
Resumo: Os problemas polticos e socioeconmicos causados pelos impactos ambientais decorrentes de fontes de energia poluidoras e no renovveis suscitaram maior interesse por fontes de energia renovveis e no poluentes. Um combustvel que pode ajudar a suprir essa necessidade o hidrognio. Para que o hidrognio seja realmente um combustvel renovvel e limpo, a sua linha de produo precisa possuir essas caractersticas tambm. A reforma do etanol um processo alternativo de produo de hidrognio que atende essas exigncias. A reforma do etanol uma reao de alta complexidade e por isso, apesar de j haver diversas pesquisas sobre essa tecnologia, muitos fatores ainda precisam ser esclarecidos. Nesse contexto, esse trabalho visa fornecer informaes importantes para a melhor compreenso da reforma do etanol. Para tanto, foram realizados testes de reforma com vapor d'gua e reforma oxidativa do etanol com diferentes suportes catalticos com o intuito de compreender a contribuio de cada um deles no desenvolvimento dessa tecnologia. Foram testados trs suportes de CeO2, sendo um na forma comercial e outros dois calcinados a diferentes temperaturas: 550 C e 800 C. Alm desses, foram testados os suportes de Nb2O5: puro, impregnado com Na2O e impregnado com CeO2. O suporte CeO2 calcinado a 800 C apresentou menor desativao dentre os seis suportes testados, alm de tambm ser o que apresentou menor produo de produtos indesejveis, como eteno, acetona e CO. O suporte de Nb2O5 impregnado com Na2O apresentou modificaes considerveis nas suas caractersticas, quando comparado ao Nb2O5 puro. Essa dopagem propiciou menor formao de produtos indesejveis, como eteno e tambm diminuiu a formao de coque. O estudo dos suportes propiciou a sugesto de que a produo de eteno e a polimerizao do mesmo esto intimamente ligadas concentrao de grupos hidroxilas na superfcie, quantificada pela anlise de DTP-CO2. Alm disso, o estudo realizado com os suportes sugere que as reaes de oxidao so catalisadas, isto , dependem do catalisador empregado. Alm do estudo realizado com os suportes, foi realizado um estudo estatstico para avaliar a contribuio da fase ativa (Ni e/ou Cu), da razo O2/C2H5OH e da temperatura. Observou-se que o Ni e o Cu favorecem a rota reacional da reforma do etanol, diminuindo a produo de produtos de reaes paralelas. O aumento da temperatura atuou no mesmo sentido, favorecendo a rota de reforma do etanol, especificamente, a reforma do metano proveniente de etapas anteriores. A presena do oxignio influenciou significativamente algumas reaes paralelas, como a oxidao parcial do etanol, a formao de eteno e o aumento da vazo de CH4. Por fim, os resultados obtidos neste trabalho propiciaram a produo de um esquema de rotas reacionais que podem ser favorecidas, dependendo do sistema reacional testado. Ou seja, o mtodo empregado do estudo estatstico foi inovador e trouxe contribuies significativas para a compreenso da reforma do etanol.

Abstract: Socioeconomic and political problems caused by the environmental impacts of polluting and non-renewable energy sources have aroused an increasing interest for renewable and nonpolluting energy sources. Among the candidates for supplying this need is hydrogen. For hydrogen to fulfill the requirements for a renewable and clean combustible, its production line itself must have these characteristics. Ethanol reforming is an alternative hydrogen production process that meets these requirements. Nevertheless, despite the great number of investigations about this technology, ethanol reforming is a highly complex process and several points still need to be clarified. In this context, this work provides important information for a better comprehension of ethanol reforming. Inert and oxidative atmosphere tests were conducted with different catalytic supports with the aim of understanding the contribution of each of them to the process. Three CeO2 supports were tested one, of which was from commercial source and two others were calcined at different temperatures, namely, 550 and 800 oC. Moreover, Nb2O5 supports were tested in three different ways, namely, in pure form, impregnated with Na2O, and impregnated with CeO2. The CeO2 support calcined at 800 oC presented the smaller deactivation among the six tested supports, and it also presented the smaller flow rate of undesirable products, like ethene, acetone and CO. As for the Nb2O5 support impregnated with Na2O, considerable modifications in its characteristics were observed relative to the pure support. This doping propitiated less undesirable products, like ethene, and diminished coke formation. The study of the supports allowed us to suggest that ethene production and its polymerization are intimately connected to the concentration of hydroxyl groups on the surface, which were quantified by DTP -CO2 analyses. Moreover, the study conducted with the supports suggests that the oxidation reactions are catalyzed, that is, they are dependent on the catalyst employed. In addition to the support study, a statistical investigation was conducted to evaluate the contribution of the factors: active phase (Ni, Cu), O2/C2H5OH ratio, and temperature. It was observed that Ni and Cu favor the reactional route of ethanol reforming, decreasing the flow rate of parallel reaction products. Temperature increase acted in the same direction, favoring the ethanol reforming route - specifically, the methane reforming. The presence of oxygen influenced significantly some parallel reactions, like ethanol oxidation, ethene formation, and increasing of the CH4 flow rate. Finally, the information obtained in this work propitiated the production of a map of possible reaction routes for the studied system that can be helpful for further developments in this technology. In other words, the employed statistical method was innovative and brought significant contributions for the understanding of ethanol reforming.
Data da defesa: 21/02/2017
Cdigo: vtls000226284
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2017
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: Tese (doutorado em Engenharia Qumica)
UEM: Departamento de Engenharia Qumica

Responsavel: edson
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Tese - Isabela Dancini Pontes.pdf
Tamanho: 8042 Kb (8235510 bytes)
Criado: 13-07-2017 17:23
Atualizado: 13-07-2017 17:29
Visitas: 345
Downloads: 23

[Visualizar]  [Download]

Todo material disponvel neste sistema de propriedade e responsabilidade de seus autores.