Seleção de adsorvente para remoção de biureto de solução de ureia - Baia, Luana Ventura (2014)
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.