Export iten: EndNote BibTex

Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/5396
Tipo do documento: Tese
Title: Estudo da separação de misturas CO2/CH4 a baixas pressões empregando processo de adsorção cíclica com modulação de pressão
Other Titles: Low pressure separation of CO2/CH4 mistures by pressure swing adsorption process
Autor: Canevesi, Rafael Luan Sehn 
Primeiro orientador: Borba, Carlos Eduardo
Primeiro membro da banca: Borba, Carlos Eduardo
Segundo membro da banca: Palú, Fernando
Terceiro membro da banca: Bariccatti, Reinaldo Aparecido
Quarto membro da banca: Scheufele, Fabiano Bisinella
Quinto membro da banca: Teleken, Joel Gustavo
Resumo: Emissões de gases causadores do efeito estufa provenientes da queima de combustíveis fósseis podem vir a causar consequências catastróficas ao clima do planeta. Desde o estabelecimento do protocolo de Quioto, muitos países vêm procurando por novas fontes energéticas. O biogás destaca-se como uma das alternativas energéticas. Contudo, o teor elevado de CO2 prejudica o uso do biogás como combustível, bem como seu transporte para os grandes centros populacionais. Assim, nos últimos anos a procura por tecnologias de refino de biogás a biometano se intensificaram. Uma das alternativas consiste na utilização de processos cíclicos de adsorção. Dessa forma, o presente trabalho tem por objetivo a análise da remoção de CO2 do biogás empregando processo de adsorção cíclica com modulação de pressão (AMP). Dados batelada de cinética e equilíbrio monocomponente de CH4 e CO2 foram usados para predizer o comportamento do sistema binário em coluna de leito fixo e em ciclos de modulação da pressão a partir de modelagem matemática. Dados experimentais e modelagem matemática de diferentes de ciclos AMP foram obtidos para identificar a influência das diferentes etapas na eficiência do processo. O modelo matemático foi capaz de prever com eficiência o comportamento dos dados experimentais de curvas de ruptura e de ciclos AMP, a partir de dados experimentais de equilíbrio e cinética em batelada. Tanto os dados experimentais, quanto os valores obtidos pela modelagem matemática, mostram que os processos de modulação de pressão empregando peneiras moleculares de carbono podem fornecer metano com pureza superior a 97%. Os resultados obtidos também demonstram que o processo em questão possibilita uma elevada recuperação de metano, bem como baixos custos de instalação e operação.
Abstract: The greenhouse gas emission from burning of fossil fuels can cause catastrophic consequences for the planet environment. Since the establishment of the Kyoto protocol, many countries have been looking for alternative energy sources. In this way, biogas stands out as an important alternative of energy source. However, biogas has only 60% of methane and for this reason yours use as car fuel or transportation to majors cities is not viable. In the last few years considerable efforts in research are undertaken in order to develop new techniques to upgrade biogas in biomethane. Adsorption processes such as pressure swing adsorption (PSA) have a great potential for this purpose. Thus, the main objective of this work was to analyze the CO2 removal from biogas using pressure swing adsorption techniques. Adsorption equilibrium and diffusion of single components were used to predict the behavior of the binary system in fixed bed and in PSA process by mathematical modeling. Experimental and modeling data were obtained to identify the effects of different steps on process performance. The mathematical model was able to predict the behaviors of breakthrough curves and the PSA process from equilibrium and kinetic data. The experimental and model results showed that the PSA process with carbon molecular sieves can get biomethane with a purity greater than 97%. These results also showed that is possible to reach high recovery levels with low cost at small PSA units.
Keywords: Adsorção
Peneira molecular de carbono
Modelagem matemática.
Adsorption
Carbon molecular sieves
Mathematical modeling
CNPq areas: ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Campun: Toledo
Citation: CANEVESI, Rafael Luan Sehn. Estudo da separação de misturas CO2/CH4 a baixas pressões empregando processo de adsorção cíclica com modulação de pressão. 2019. 148 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/5396
Issue Date: 13-Mar-2019
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Química (TOL)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Rafael_Carnevesi_2019.pdf6.74 MBAdobe PDFView/Open Preview


Items in TEDE are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.