ADSORÇÃO EM COLUNA DE CARVÃO ATIVADO

Transcrição

1 1 ADSORÇÃO EM COLUNA DE CARVÃO ATIVADO MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA DO AMBIENTE PROJECTO FEUP 1º ANO 1ºSEMESTRE Professor: José Miguel Loureiro Monitor: António Vilanova

2 2 Introdução O que é a adsorção? Adsorção é o termo utilizado para descrever o fenómeno de moléculas que estão presentes numa corrente líquida ou gasosa que se concentram sobre um adsorvente sólido, numa coluna em leito fixo.

3 3 Introdução O que é a adsorção? Adsorção é o termo utilizado para descrever o fenómeno de moléculas que estão presentes numa corrente líquida ou gasosa que se concentram sobre um adsorvente sólido, numa coluna em leito fixo.

4 4 Introdução O que é a adsorção? De que forma se relaciona com a engenharia do ambiente? A engenharia do ambiente procura então dar uma nova dimensão a estes processos.

5 5 Introdução O que é a adsorção? De que forma se relaciona com a engenharia do ambiente? A engenharia do ambiente procura então dar uma nova dimensão a estes processos.

6 6 Introdução O que é a adsorção? De que forma se relaciona com a engenharia do ambiente? Quais são os objetivos da experiência? Procuramos conhecer os fenómenos físicos envolvidos e perceber também o que desencadeia estes.

7 7 Introdução O que é a adsorção? De que forma se relaciona com a engenharia do ambiente? Quais são os objetivos da experiência? Procuramos conhecer os fenómenos físicos envolvidos e perceber também o que desencadeia estes.

8 8 Evolução histórica Final do século XVIII Fenómenos de adsorção foram descobertos e estudados pela primeira vez por Scheele e Fontana.

9 9 Evolução histórica Final do século XVIII Fenómenos de adsorção foram descobertos e estudados pela primeira vez por Scheele e Fontana.

10 10 Evolução histórica Final do século XVIII 1836 Berzelius concluiu que quanto mais porosos os materiais, melhores são os adsorventes.

11 11 Evolução histórica Final do século XVIII 1836 Berzelius concluiu que quanto mais porosos os materiais, melhores são os adsorventes.

12 12 Evolução histórica Final do século XVIII Chappius descobre que se dividir um bocado de carvão em pedaços mais pequenos, é adsorvido mais dióxido de carbono.

13 13 Evolução histórica Final do século XVIII Chappius descobre que se dividir um bocado de carvão em pedaços mais pequenos, é adsorvido mais dióxido de carbono.

14 14 Revisão Bibliográfica Dióxido de carbono na atmosfera Consequências Efeito estufa Aquecimento global

15 15 Processos - Captura de correntes de processos industriais; - Captura de combustão com oxi-combustível; - Captura na pré-combustão; - Captura na pós-combustão. Tecnologias - Absorção; - Membranas; - Criogenia; - Novas Tecnologias; - Adsorção.

16 16 Figura 1. Sistemas de captura do CO 2. (IPCC, 2001)

17 17 Material e Métodos Figura 2. Esquema da instalação experimental. Figura 3. Fotografia da instalação experimental.

18 18 Tabela 1. Condições experimentais do trabalho realizado. Condições Experimentais Gerais (dados fornecidos) Volume da Coluna 4,91E-04 m 3 Porosidade do leito (ε) 0,400 Massa específica aparente ( ρ carvão ativado ) 749 kg m -3 Massa de carvão ativado presente na coluna 0,220 kg Temperatura inicial da coluna 35,0 C Condições Experimentais da Experiência Q He indicado Q CO2 indicado 3,00 L/min 1,50E-01L/min

19 Concentração de CO 2 (mol/m³) Adsorção em Coluna de Carvão Ativado Turma 1 Grupo 1 19 Resultados e Discussão 6 História de Concentrações à Entrada da Coluna Curva de Cedência para a Etapa de Adsorção Tempo (s) Figura 4. Curva de cedência para as etapas de adsorção. Figura 5. Curva de cedência para as etapas de dessorção.

20 20 Figura 6. História de temperatura para as etapas de adsorção e dessorção.

21 21 Conclusão O dióxido de carbono é um dos principais gases responsáveis pelo agravamento do efeito estufa. A adsorção é uma das mais promissoras técnicas de captura de dióxido de carbono.

22 22 Bárbara Cruz Francisco Dias Francisco Neves João Bessa Mariana Sá Pedro Melo Teresa Sousa MIEA 2014/2015

23 23 Agradecimentos A todos os presentes; Ao júri; - Professor Fernando Pereira - Professora Cidália Botelho - Professor José Miguel Loureiro Ao nosso Monitor - António Vilanova Ao professor - José Miguel Loureiro