O desenvolvimento dos processos químicos tem gerado, progressivamente, o lançamento anual de milhares de formulações químicas no mercado mundial, que incluem desde novos detergentes a inibidores de corrosão. Muitos destes produtos têm sido rotineiramente usados em larga escala e a maioria deles, segundo a Organização Mundial de Saúde, jamais foi estudada com vistas ao comprometimento com a qualidade de vida do homem. Atualmente, o passivo tecnológico não está somente atrelado à obsolescência técnica das máquinas, mas também a outros fatores como instrumentação, controle, conhecimento tecnológico, adequações de “software” e principalmente à tecnologia de produtos químicos utilizados nos diversos segmentos. Já o passivo ambiental corresponde ao investimento que uma empresa deve fazer para corrigir os impactos ambientais gerados e não controlados ao longo dos anos de operação. Antigamente, era apenas um detalhe nas negociações de fusões ou de incorporações empresariais. Hoje, o problema é sério pois, dependendo do valor e do tipo de passivo ambiental, a incorporação poderá não ocorrer, caso o valor da descontaminação ambiental seja tão alta que inviabilize o processo de incorporação. Objetiva-se neste trabalho propor que o uso de inibidores de corrosão esteja associado ao desenvolvimento de tecnologias limpas que contemplem uma avaliação crítica dos produtos químicos usados e das técnicas de proteção ambiental.
Resumo: Este trabalho apresenta a aplicação de um software de matemática o "MAPLE" como um meio didático para cálculos complexos especialmente relacionados às reações catalíticas que ocorrem em catalisadores porosos, com diversas geometrias, sujeitos às limitações difusionais internas à transferência de massa e calor, simultaneamente. O problema foi formulado a partir das equações gerais da conservação de massa e energia, utilizando uma rotina desenvolvida para o Software MAPLE, particularizado e solucionado numericamente. Calculou-se o fator de efetividade em função do módulo de Thiele para grãos esféricos, cilíndricos e em forma de placa plana, devido à característica interativa do ambiente desenvolvido. Foram obtidos também os perfi s adimensionais de concentração e de temperatura no interior de um grão esférico para reações exotérmicas e endotérmicas.Palavras chaves: MAPLE. Reação catalítica heterogênea. Difusão.Abstract: This paper is related to the application of state of the art of MAPLE software in problems related to internal diffusion limitations associated with simultaneous heat and mass transfer in catalytic chemical reactions in porous catalysts with different geometric forms. The problem is formulated starting from the basic general microscopic equations of mass and energy conservation using specifi c procedures developed for the MAPLE software, resulting in non-linear partial differential equations which are diffi cult to solve. The problems generated were solved numerically and the solutions are presented in the form of graphics showing the effectiveness factor versus Thiele Modulus. The concentration and temperature profi les inside of the catalytic particles are also presented for exothermic and endothermic reaction. Keywords: MAPLE. Heterogeneous Catalytic Reaction. Diffusion.1 Departamento de Engenharia Química e de Petróleo -UFF -rosenir@vm.uff.br INTRODUÇÃOA grande maioria dos processos químicos da atualidade são processos catalíticos. Segundo FIGUEIREDO (1989) pode-se afi rmar que mais de 80% dos produtos da indústria química envolvem pelo menos uma etapa catalítica. Nos últimos anos, várias pesquisas têm sido realizadas levando a consideráveis melhorias em processos catalíticos industriais. Neste contexto, a catálise se tornou uma poderosa área de pesquisa acadêmica e industrial. Dentre os catalisadores de maior interesse industrial, destacam-se os catalisadores heterogê-neos, geralmente constituídos de sólidos inorgâni-cos porosos ou não porosos, mássicos ou suportados, de diferentes áreas específi cas, contendo sítios ativos que irão efetivamente catalisar a reação.Diversas etapas consecutivas devem ocorrer durante uma reação catalítica para que esta se torne efetiva, envolvendo transporte de massa dos reagentes e produtos externamente à partícula e no interior dos poros e etapas químicas de adsorção de reagentes, reação e dessorção de produtos (FIGUEIREDO, 1989;FOGLER, 2002).
As propriedades catalíticas dos catalisadores de Co/Nb2O5 e de Co/Al2O3 foram avaliadas na desidrogenação/hidrogenólise do cicloexano. Estudou-se o efeito da temperatura de redução na formação do efeito SMSI para os catalisadores de Co/Nb2O5. A seletividade da reação variou com o tipo de suporte, teor metálico e o SMSI. Os principais produtos foram n-hexano, que provem da hidrogenólise do cicloexano, e o benzeno, que provem da desidrogenação. A seletividade para n-hexano é seriamente afetada na presença do efeito SMSI e pela desativação por coque, confirmando os efeitos geométricos.
Resumo: Atualmente, existem muitos estudos sendo realizados visando à formação de materiais nanoestruturados. A formação dessas estruturas ocorre através de reação química em superfícies metálicas, principalmente contendo níquel e cobalto. Neste trabalho, foram preparados catalisadores de cobalto, suportados em SiO 2 , Al 2 O 3 e Nb 2 O 5 para serem testados na decomposição do CH 4 com produção de H 2 e formação de depósitos carboníferos. Sabe-se que o tamanho das partículas metálicas, sua dispersão, área específica e estrutura dos suportes influenciam bastante o processo. Diversas técnicas foram utilizadas para caracterizar os catalisadores: determinação da área específica (BET); difração de raio X (DRX), que mostrou a presença da fase cristalina dos suportes; quimissorção de hidrogênio, para quantificação de sítios de cobalto metálico dispersos na superfície, e redução à temperatura programada (TPR) para avaliar a redutibilidade das espécies de cobalto. Os tamanhos médios das partículas de cobalto também puderam ser estimados pela quimissorção. Foram realizados ainda testes catalíticos, que permitiram avaliar a reatividade para decomposição do metano e a formação dos depósitos carboníferos nos catalisadores metálicos, sendo que os catalisadores de Co/SiO 2 reduzidos a 500 o C exibiram as maiores conversões.Palavras chaves: decomposição do metano, nanoestruturas de carbono, catalisadores de cobalto suportados.Abstract: Now a day, numerous investigations have been made to study nanostructures materials formations. These structures can be formed by chemical reactions on metallic surfaces, especially nickel and cobalt. In this work, cobalt catalysts supported on SiO 2 , Al 2 O 3 and Nb 2 O 5 were prepared to be tested for methane decomposition with H 2 and carbon filaments productions. It seems that metallic particles sizes, there dispersions on support, the surface area and supports structures strongly influence this process. BET, X ray diffraction (XRD), hydrogen chemisorption and temperature programmed reduction (TPR) techniques were used to characterize catalysts surface. Average metal particles sizes of cobalt catalysts could be calculated by chemisorption measures. The catalytic measurements were performed in order to determine the catalytic activity for the decomposition of methane, with carbon deposits formations. The results indicate that cobalt catalysts supported on silica reduced at 500 o C exhibit the most conversions.
Abstract:A growing interest in hydrogen use has been observed due to its environmentally friendly characteristics. However, the current methods of hydrogen production from natural gas are based on steam methane reforming, partial oxidation, and autothermal reforming. These processes produce a mixture of hydrogen and carbon oxides and after water-gas shift reactions, in order to increase the production of hydrogen, a large amount of cO 2 is generated and possibly released in the atmosphere. In this context, the catalytic methane decomposition has been receiving attention as an alternative route to the production of cO x -free hydrogen. It has been reported that the appropriate group of catalysts and reactors can lead to a viable process. current investigations attempt to increase the yield of hydrogen. The present work aims to evaluate the processes currently used for that and to present the preliminary results obtained with cobalt catalysts for methane decomposition. A comparison between the conventional processes and the suggested ones is made, and the major advantages in the use of methane decomposition are presented.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.