Estudo da eficiência de degradação de tetracloreto de carbono por plasma térmico e caracterização dos produtos formados

Abstract

Recebido em 22/5/09; aceito em 28/7/09; publicado na web em 11/1/10 STUDY ON THE EFFICIENCY OF CARBON TETRACHLORIDE DECOMPOSITION IN ARGON THERMAL PLASMA AND CHARACTERIZATION OF THE FORMED PRODUCTS. Decomposition of carbon tetrachloride in a DC thermal plasma reactor was investigated in argon atmosphere. The operational parameters such as plasma torch power and argon flow rate versus CCl 4 conversion were examined. The CCl 4 net degradation was determined by GC-FID, the chlorine produced was quantified by iodometric titration, the solid carbon was characterised by Raman spectroscopy and by BET analysis. The solid carbon collected inside de plasma reactor was submitted to solid/liquid extraction and the desorbed species were identified by GC-MS.Keywords: argon plasma torch; carbon tetrachloride; decomposition. INTRODUÇÃOCompostos organoclorados em geral são largamente empregados em vários processos industriais, devido a sua alta estabilidade e fácil obtenção por via sintética. Para as aplicações industriais a estabilidade é uma vantagem importante, entretanto isso implica em uma degradação natural muito lenta. Por outro lado, esses compostos são geralmente solúveis em meios lipofílicos, como óleos e gorduras acumulando-se em tecidos adiposos de animais interferindo na cadeia alimentar, causando vários problemas. 1Considerando sua estabilidade e as características negativas aliadas a estes compostos é necessário desenvolver métodos para a degradação eficiente, uma vez que a incineração pode conduzir à produção de dioxinas, substância ainda mais tóxica que o material de partida.1 O processo de degradação ou pirólise por plasma térmico, 2 por outro lado, é muito promissor devido às altas temperaturas atingidas (~7000 K) em ambiente controlado, oxidante ou redutor, dependendo do gás ionizante usado na produção do plasma. A adição de gases oxidantes ao plasma, por exemplo, na degradação de hidrocarbonetos reduz a formação de carbono sólido (fuligem).3 Os oxidantes mais comuns utilizados são oxigênio ou vapor d'água, que gaseificam o carbono sólido a dióxido de carbono ou monóxido de carbono. 3O processo de degradação por plasma térmico segue basicamente duas etapas: na primeira, a alta temperatura em conjunto com o fluxo de elétrons gerados pela ionização do gás, formando o plasma, quebra as ligações químicas das moléculas formando radicais livres e/ou íons muito instáveis que, numa segunda etapa, no esfriamento da mistura gasosa, se recombinam espontaneamente formando novas substâncias em um processo entropicamente favorável. 4A tecnologia de plasma térmico aplicado à degradação química, apesar de muito promissora, requer ainda muito esforço para se entender a cinética e o mecanismo das reações que ocorrem no meio e, desta forma, predizer, identificar e quantificar os produtos preferencialmente formados para o total controle do processo.Neste trabalho empregou-se uma tocha de plasma térmico de arco não transferido de corrente contínua (DC) à base de argônio visando estudar a eficiência de degradação do tetracloreto d...

Produção de gás de síntese por plasma térmico via pirólise de metano e dióxido de carbono

“…11 A tocha de plasma (5) foi usada para produzir o jato de plasma ou gás ionizado através da aplicação de uma diferença de potencial entre os eletrodos com potência aplicada de até 4,5 kW. Argônio comercial foi usado como gás plasmogênico em todos os experimentos com vazão de 15 L min -1 , controlada através do rotâmetro (2).…”