fevereiro 2015 vol. 1 num. 2 - XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química

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CAPTURA DE DIÓXIDO DE CARBONO EM ALTAS TEMPERATURAS POR MEIO DA REAÇÃO DE CARBONATAÇÃO DO ORTOSSILICATO DE LÍTIO

AMORIM, S. M.; DOMENICO, M. D.; DANTAS, T. L. P.; JOSÉ, H. J.; MOREIRA, R. F. P. M.;

Artigo:

Uma das mais promissoras técnicas de captura de CO2 em altas temperaturas consiste na sua separação por meio da reação de carbonatação com um sólido inorgânico. Neste trabalho, foi avaliada a cinética da captura de CO2 do ortossilicato de lítio (Li4SiO4) à pressão atmosférica na faixa de temperatura de 500 a 900 ºC. O sólido (97,5 % de pureza) foi caracterizado pelas análises de estrutura porosa, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e análise térmica. A análise de parâmetros termodinâmicos indicou que a captura pelo Li4SiO4 é fortemente dependente da temperatura, sendo o sólido capaz de adsorver 36,7 % CO2 em massa na temperatura de equilíbrio (723 °C). De acordo com o ensaio não-isotérmico, a reação de carbonatação ocorre na faixa de 500-735 °C, sendo que em temperaturas acima de 735 ºC ocorre a reação de descarbonatação. Os ensaios isotérmicos mostraram que o aumento da temperatura favorece a reação, e, em altas temperaturas, é possível capturar 35 % CO2 em massa, valor muito próximo à capacidade teórica máxima.

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Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0139-26852-149348

Referências bibliográficas
  • [1] ÁVALOS-RENDÓN, T.; CASA-MADRID, J.; PFEIFFER, H.. Thermochemical capture of carbon dioxide on lithium aluminates (LiAlO2 and Li5AlO4): A new option for the CO2 absorption. J. Phys. Chem. A, v. 113, n. 25, p. 6919-6923, 2009.
  • [2] Área temática: Engenharia de Reações Químicas e Catálise 7BRETADO, M. E.; VELDERRAIN, V. G.; GUTIÉRREZ, D. L.; COLLINS-MARTÍNEZ, V.; ORTIZ, A. L.. A new synthesis route to Li4SiO4 as CO2 catalytic/sorbent. Catal. Today, v. 107-108, p. 863- 867, 2005.
  • [3] CHANG, C. C.; WANG, C. C.; KUMTA, P. N.. Chemical synthesis and characterization of lithium orthosilicate (Li4SiO4). Mater. Design, v. 22, n. 7, p. 617-623, 2001.
  • [4] CRUZ, D.; BULBULIAN, S.; LIMA, E.; PFEIFFER, H.. Kinetic analysis of the thermal stability of lithium silicates (Li4SiO4 and Li2SiO3). J. Solid State Chem., v. 179, n. 3, p. 909-916, 2006.
  • [5] HALABI, M. H.; CROON, M. H. J. M. de; SCHAAF, J. van der; COBDEN, P. D.; SCHOUTEN, J. C.. Reactor modeling of sorption-enhanced autothermal reforming of methane part I: Performace study of hydrotalcite and lithium zirconate-based processes. Chem. Eng. J., v. 168, n. 2, p. 1-11, 2011.
  • [6] HUANG, J.; DAUGHERTY, K. E.. Catalytic effect of alkali carbonates on the calcination of calcium carbonate. Thermochim. Acta, v. 115, p. 57-62, 1987.
  • [7] KATO, M.; NAKAGAWA, K.; ESSAKI, K.; MAEZAWA, Y.; TAKEDA, S.; KOGO, R.; HAGIWARA, Y.. Novel CO2 absorbents using lithium-containing oxide. Int. J. of Appl. Ceram. Technol., v. 2, n. 6, p. 467-475, 2005.
  • [8] LEOFANTI, G.; PADOVAN, M.; TOZZOLA, G.; VENTURELLI, B.. Surface area and pore texture of catalysts. Catal. Today, v. 41, n. 1-3, p. 207-219, 199
  • [9] NAKAGAWA, K.; KATO, M.; YOSHIKAWA, S.; ESSAKI, K.; UEMOTO, H.. A novel CO2 absorbent using lithium-containing oxides, in Proceedings of the 2nd Annual Conference on Carbon Sequestration, Alexandria VA, mai., 2003.
  • [10] ORTIZ-LANDEROS, J.; MARTÍNEZ-DLCRUZ, L.; GÓMES-YÁÑES, C.; PFEIFFER, H.. Towards understanding the thermoanalysis of water sortpion on lithium orthosilicate (Li4SiO4). Thermochim. Acta, v. 515, n. 2, p. 73-78, 2011.
  • [11] ORTIZ-LANDEROS, J.; ÁVALOS-RÉNDON, T. L.; GÓMEZ-YÁÑES, C.; PFEIFFER, H. Analysis and perspectives concerning CO2 chemisorption on lithium ceramics using thermal analysis. J. Therm. Anal. Calorim., v. 102, n.2, p. 647-655, 2012.
  • [12] PFEIFFER, H.; BOSCH, P.; BULBULIAN, S.. Synthesis of lithium silicates. J. Nucl. Mater., v. 257, n. 3, p. 309-317, 1998.
  • [13] SEGGIANI, M.; PUCCINI, M.; VITOLO, S.. High- temperature and low concentration CO2 sorption on Li4SiO4 based sorbents: Study of the used silica and doping method effects. Int. J. Greenh. Gas Con., v. 5, n. 4, p. 741-748, 2011.
  • [14] YIN, X.; SONG, M.; ZHANG, Q.; YU, J.. High-temperature CO2 Capture on Li6Zr2O7: Experimental and modeling studies. Ind. Eng. Chem. Res., v. 49, n. 14, p. 6593-6598, 2010.
  • [15] WANG, K.; GUO, X.; ZHAO, P.; WANG, F.; ZHENG, C.. High temperature capture of CO2 on lithium-based sorbents from rice husk ash. J. Hazard. Mater., v. 189, n. 1-2, p. 1-7, 2011.
Como citar:

AMORIM, S. M.; DOMENICO, M. D.; DANTAS, T. L. P.; JOSÉ, H. J.; MOREIRA, R. F. P. M.; "CAPTURA DE DIÓXIDO DE CARBONO EM ALTAS TEMPERATURAS POR MEIO DA REAÇÃO DE CARBONATAÇÃO DO ORTOSSILICATO DE LÍTIO", p. 9805-9812 . In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 2359-1757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0139-26852-149348

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