Modelagem e simulação do processo de remoção CO2 usando microrreator

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Nobre, Lucas Rafael Pinto
• Orientador(a): Souza, Domingos Fabiano de Santana
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Gás natural; CO 2; Absorção física; Absorção química; Microrreator; Modelo matemática
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26682

A remoção do CO2 tem atraído o interesse de indústrias e pesquisadores em decorrência do contínuo aumento da demanda pelo gás natural e a crescente preocupação com aspectos ambientais, principalmente relacionados aos gases de efeitos estufa. Todavia, os métodos tradicionais de remoção por absorção, apesar de bem consolidados, possuem uma baixa eficiência. Uma opção promissora é a utilização de microrreatores para a remoção de CO2 por absorção, em parte relacionada à sua grande área de contato, melhor grau de mistura e baixa resistência pela transferência de massa. Neste trabalho, foi desenvolvido um modelo matemático para avaliar a remoção do CO2 tanto no regime de absorção física como o de absorção química em microrreatores. Duas correntes gasosas composta por N2 e CO2 e por CH4, N2 e CO2, sob pressão atmosférica (1 atm) e temperatura ambiente (25º C), foram analisadas em diferentes condições operacionais, e diferentes solventes (água destilada, MEA, EtilEA e TEA). Os resultados mostraram que o modelo possui notável adaptação aos dados experimentais com um erro médio absoluto inferior a 3% e excelente capacidade preditiva. Com o auxílio do modelo, foi possível observar que a adição de CH4 não alterou significativamente a quantidade absorvida de CO2, embora tenha se constatado a alteração das resistências de transferência de massa. Os maiores rendimentos de absorção de CO2 foram obtidos em menores valores de velocidades de gás e menores razões gás-líquido. Também foi constatado que a presença de reação química intensificou a transferência de massa com destaque para a EtilEA e que o microtubo de conexão contribuiu com o rendimento final.