@MASTERSTHESIS{ 2024:1576893404, title = {Simulação de uma unidade de adsorção com modulação de pressão para separação da mistura CH4-CO2-H2O empregando simultaneamente como adsorventes a zeólita 13X e carvão ativado}, year = {2024}, url = "https://tede.unioeste.br/handle/tede/8073", abstract = "O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da umidade na separação da mistura CH4-CO2-H2O pelo processo de adsorção com modulação de pressão utilizando um leito adsorvente composto por carvão ativado de casca de coco de babaçu (CACC) e a zeólita 13X. Para tanto, foi realizado um estudo do equilíbrio de adsorção para componentes puros, utilizando dados experimentais obtidos na literatura. Foram avaliados os modelos de isoterma de adsorção de Langmuir e Langmuir Multissítios e calculadas as seletividades em relação ao dióxido de carbono. Também foi realizado um estudo da cinética de adsorção dos componentes CH4 e CO2 a partir da obtenção de dados experimentais de curvas de ruptura diluídas (CH4:He e CO2:He) e, da avaliação de dois modelos matemáticos (LDF e Bi-LDF). Para validação dos estudos do equilíbrio e cinético em sistemas monocomponente, foram obtidos dados experimentais de curva de ruptura para o sistema binário CH4-CO2 e comparadas com a predição dos modelos. E, posteriormente, foram realizadas simulações de uma unidade de adsorção com modulação de pressão (PSA), operando em ciclo tipo Skarstrom, com duas colunas empacotadas com CACC e a zeólita 13X em diferentes condições de pressão de adsorção (1 a 5 bar) visando a avaliar o impacto da umidade na separação da mistura CH4-CO2-H2O. O estudo do equilíbrio indicou que até a pressão de 6 bar, ambas as isotermas descrevem de forma semelhante o equilíbrio de adsorção dos componentes puros e, partir desta pressão a isoterma de Langmuir Multissítios descreve melhor os dados experimentais. Nesta etapa, também se verificou que a zeólita 13X praticamente não possui seletividade ao CO2 na presença de H2O, enquanto o CACC mantém a capacidade de remover CO2 da mistura na presença de H2O. O estudo cinético (monocomponente e binário) indicou que ambos os modelos matemáticos avaliados (LDF e Bi-LDF) descrevem bem e de forma similar os dados experimentais. Por fim, as simulações da unidade PSA indicaram que o aumento da pressão de adsorção conduz à maiores valores de pureza de CH4 e menores valores de recuperação do CH4 ([1 bar, 71,9%, 87,2%]; [3 bar, 92,3%, 53,9%]; [5 bar, 95,5%, 21,8%]), sendo assim a utilização de um leito composto de carvão ativado de casca de coco de babaçu e zeólita 13X, mostra-se como uma potencial alternativa para produção de biometano a partir do enriquecimento da mistura CH4-CO2 na presença de até 1% mol de umidade.", publisher = {Universidade Estadual do Oeste do Paraná}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química}, note = {Centro de Engenharias e Ciências Exatas} }