Análise computacional da absorção química simultânea de Sulfeto de Hidrogênio (H2S) e Dióxido de Carbono (CO2) em solução aquosa de Hidróxido de Sódio (NaOH)

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Silva, Ian Macedo
• Orientador(a): Oliveira, Humberto Neves Maia de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Absorção química; Análise de sensibilidade; Simulação computacional
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49960

O Sulfeto de Hidrogênio (H2S) e o Dióxido de Carbono (CO2) são espécies químicas naturalmente geradas durante o processo de decomposição da matéria orgânica, estando presente na composição de gases naturais provenientes de diversas fontes. De forma geral, esses gases apresentam uma quantidade maior de Dióxido de Carbono (CO2), variando entre 15% e 40% da composição do gás, em relação ao Sulfeto de Hidrogênio (H2S), que varia entre 10 até 3000 ppm, dependendo da fonte desse gás. Devido a toxicidade do Sulfeto de Hidrogênio (H2S) ser elevada, trabalhos operacionais demandam um alto nível de atenção quanto aos critérios de segurança. Dessa forma, a utilização de um método de cálculo para simular condições operacionais antes de iniciar os trabalhos experimentais é uma ferramenta muito valiosa. Este trabalho apresenta uma ferramenta computacional desenvolvida utilizando a linguagem de programação python para simular as absorção química, tanto do Sulfeto de Hidrogênio (H2S), quanto do Dióxido de Carbono (CO2), inicialmente utilizando as condições de Bontozoglou & Karabelas (1993), em uma coluna de absorção com 27,2 cm de comprimento e 0,34 cm de diâmetro, utilizando uma vazão gasosa de 2,94 m³/h, para parametrizar o sistema e posteriormente comparar com os dados experimentais dos autores. A corrente gasosa é um gás sintético, composta por Sulfeto de Hidrogênio (H2S) com concentração de 900 ppm, Dióxido de Carbono (CO2) com concentração de 0,4 mol/m³, e um gás inerte que complementa a composição do gás. Foi utilizada uma solução de hidróxido de sódio com concentração de 500 mol/m³ como o solvente. Foi obtido um modelo que obteve uma remoção de Sulfeto de Hidrogênio (H2S) de até 89,7% com um erro percentual médio entre o valor calculado pelo modelo e os dados experimentais de 8,22%. Para o Dióxido de Carbono (CO2), o valor obtido de remoção foi de 5,01%, que apesar de baixo esteve de acordo com o valor experimental, com o erro médio de 5,94%. A ferramenta foi testada com os dados experimental de Turpin et al. (2008), realizando a simulação nas mesmas condições empregadas pelos autores, obtendo um erro médio de 8,64%.