Catalisadores a base de Cu, Ni e Mg suportados em Al2O3 aplicados à gaseificação de etanol em meio contendo água em condições supercríticas

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dc.contributor.advisor-co1Souza, Thiago Leandro de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7431199944070783eng
dc.contributor.advisor1Alonso, Christian Gonçalves
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7285754665946583eng
dc.contributor.referee1Alonso, Christian Gonçalves
dc.contributor.referee2Souza, Thiago Leandro de
dc.contributor.referee3Santos, Dyrney Araújo dos
dc.contributor.referee4Queiroz Júnior, Luiz Henrique Keng
dc.creatorMelo, Jarbas Almeida de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4844908737272285eng
dc.date.accessioned2018-10-16T10:13:44Z
dc.date.issued2018-09-28
dc.description.abstractIn this work the synthesis of catalysts was carried out with the objective of H2 production from gasification of ethanol in medium containing water under supercritical conditions. Based on reports from the literature, Cu, Ni and Mg were selected as components for the active phase, alumina (Al2O3) as catalysts support. The catalysts were prepared from aqueous solutions of nitrate salts precursors of Cu, Ni and Mg. The catalysts were characterized by X-ray fluorescence (FRX), scanning electron microscopy, thermogravimetric and thermal differential analysis (TG/ATD), X-ray diffraction (DRX) and textural analysis by N2 adsorption / desorption isotherms at -196 ° C. The TG/ATD analysis indicated that the calcination of the catalytic precursors was sufficient for the removal of water and decomposition of the nitrates of the metal salts precursors of the active phase. In the FRX analysis, the increase in the concentration of the metals in relation to the nominal values after the synthesis of the catalysts was characterized, with an increase of 20 to 40% depending on the metal due to the loss of water from the alumina support. The FRX analysis of the catalysts used in the catalytic tests shows that there was no significant leaching during the gasification process. DRX analysis have characteristic results that the metals are in amorphous form or dispersed in the form of small crystallites. Textural analysis of N2 adsorption / desorption isotherms indicated a reduction of approximately 60% in the specific surface area between the alumina and the calcined alumina and the specific area values between the alumina and the metal catalysts were kept close. The catalytic tests were performed at a pressure of 25 MPa and at temperatures of 400 to 650 ° C. A 10/1 molar water / ethanol solution was fed. In the catalytic tests H2, CH4, CO, CO2, C2H4, C2H6, C2H4O were obtained. The highest ethanol conversions were obtained at the temperature of 650 ° C for the catalysts NiO/Al2O3 and NiO-MgO/Al2O3, both 81%. The highest yield was 0.41 mol H2 / mol ethanol fed to the NiO / Al2O3 catalyst, at a temperature of 600 ° C. The highest selectivity at the temperature of 600 ° C was 39%, obtained by the NiO/Al2O3 catalyst.eng
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dc.description.resumoNeste trabalho foi realizada a síntese de catalisadores com o objetivo da produção de H2 a partir da gaseificação de etanol em meio contendo água em condições supercríticas. A partir de relatos da literatura, foram selecionados Cu, Ni e Mg como componentes para a fase ativa e a alumina (Al2O3) como suporte dos catalisadores. Os catalisadores foram preparados a partir de soluções aquosas de sais de nitrato precursores de Cu, Ni e Mg. Os catalisadores foram caracterizados por fluorescência de raios X (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análises termogravimétrica e térmica diferencial simultânea (TG/ATD), difração de raios X (DRX) e análise textural por isotermas de adsorção/dessorção de N2 a -196°C. As análises de TG/ATD indicaram que a calcinação dos precursores catalíticos foi suficiente para a remoção da água e decomposição dos nitratos dos sais metálicos precursores da fase ativa. Nas análises de FRX ficou caracterizado o aumento da concentração dos metais em relação aos valores nominais, após a síntese dos catalisadores, com acréscimo de 20 a 40 % dependendo do metal, devido à perda de água do suporte de alumina. As análises FRX dos catalisadores utiilzados nos testes catalíticos mostraram que não houve lixiviação considerável durante o processo de gaseificação. Análises de DRX apresentaram resultados característicos de que os metais se encontram na forma amorfa ou dispersos na forma de pequenos cristalitos. Os resultados foram coerentes com as imagens de microscopia eletrônica de varredura. Análises textural por isotermas de adsorção/dessorção de N2 indicaram uma redução de aproximadamente 60% na área superficial específica entre a alumina e a alumina calcinada e mantiveram-se próximos os valores de área específica entre a alumina e os catalisadores metálicos. Os testes catalíticos foram realizados a uma pressão de 25 MPa e nas temperaturas de 400 a 650 °C. Foi alimentada uma solução de água/etanol na razão de 10/1 molar. Nos testes catalíticos foram obtidos H2, CH4, CO, CO2, C2H4, C2H6, C2H4O. As maiores conversões de etanol foram obtidas na temperatura de 650 °C para os catalisadores de NiO/Al2O3 e NiO-MgO/Al2O3, ambas 81 %. O maior rendimento obtido foi de 0,41 mol H2/mol etanol alimentado para o catalisador de NiO/ Al2O3, na temperatura de 600 °C. A maior seletividade na temperatura de 600 °C foi de 39 %, obtida pelo catalisador de NiO/Al2O3.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESeng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationMELO, J. A. Catalisadores a base de Cu, Ni e Mg suportados em Al2O3 aplicados à gaseificação de etanol em meio contendo água em condições supercríticas. 2018. 92 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2018.eng
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/8981
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RG)eng
dc.publisher.initialsUFGeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Química (IQ)eng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectHidrogêniopor
dc.subjectGaseificação em água supercríticapor
dc.subjectAluminapor
dc.subjectEtanolpor
dc.subjectCatalisadores a base de cobrepor
dc.subjectNíquelpor
dc.subjectMagnésiopor
dc.subjectHydrogeneng
dc.subjectSupercritical water gasificationeng
dc.subjectAluminaeng
dc.subjectEthanoleng
dc.subjectCatalysts based on coppereng
dc.subjectNickeleng
dc.subjectNagnesiumeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAeng
dc.titleCatalisadores a base de Cu, Ni e Mg suportados em Al2O3 aplicados à gaseificação de etanol em meio contendo água em condições supercríticaseng
dc.title.alternativeCatalysts based on Cu, Ni AND Mg supported in Al2O3 applied to etanol gasification in medium containing water in supercritical conditionseng
dc.typeDissertaçãoeng

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