7° Encontro Brasileiro sobre Adsorção 25 a 27 de Junho de 2008 / Campina Grande - PB Adsorção de CO 2 e N 2 sobre carvão ativado e zeólita 13X: Isotermas de Equilíbrio através de medidas gravimétricas. Tirzhá L.P. Dantas 1,3 , Ricardo V.P. Rezende 2 , Alírio E. Rodrigues 3 , Regina F.P.M. Moreira 1 . 1 Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos, Campus Universitário,Trindade,Florianópolis – SC, Brasil, CEP 88040-900- Fax (48) 3721-9687, e-mail: regina@enq.ufsc.br 2 Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Engenharia Mecânica, Campus Universitário,Trindade,Florianópolis – SC, Brasil, CEP 88040-900 3 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Departamento de Engenharia Química, Rua Dr. Roberto Frias s/n, Porto – Portugal, 4200-465. Resumo: Neste trabalho, isotermas de equilíbrio de adsorção para dióxido de carbono e nitrogênio sobre um carvão ativado e uma zeólita 13X foram determinadas experimentalmente na faixa de temperatura ambiente (28°C-30°C) até 150°C. Os sólidos adsorventes foram caracterizados através de medidas de isotermas de sorção de nitrogênio líquido. Os dados de equilíbrio de adsorção foram obtidos usando-se uma instalação gravimétrica. A densidade da fase gás foi calculada a partir de uma equação cúbica de estado. O volume da fase adsorvida foi calculado assumindo que a densidade desta fase é igual a densidade da fase líquida. Os dados experimentais foram ajustados para os modelos teóricos de Toth e de multisítio de Langmuir. A entalpia de adsorção sobre cada adsorvente foi avaliada pela equação de Van 't Hoff. Abstract: In this work, the equilibrium isotherms for carbon dioxide and nitrogen adsorption onto an activated carbon (Norit R2030) and zeolite 13X were determined in the temperature range of room temperature until 150°C. The solid adsorbents were characterized by performing nitrogen sorption measurements. Adsorption equilibrium data were obtained using a gravimetric installation. The gas phase density was calculated from a cubic equation of state. The volume of the adsorbed phase was calculated assuming that the density of the adsorbed phase is equal to the density of the liquid phase. The experimental results were fitted to Toth and Multisite Langmuir theoretical models and the adsorption enthalpy for each adsorbent was evaluated by Van't Hoff equation. ________________________________________________________________________________ Introdução Os combustíveis fósseis são a fonte maior de energia no mundo atual. Entretanto, o dióxido de carbono emitido a atmosfera, resultante da queima destes combustíveis, é o principal contribuinte ao aquecimento global e mudanças climáticas. De acordo com Agência Internacional de Energia – IEA – a emissão de dióxido de carbono cresceu cerca de 21% entre 1980 e 1998 e um aumento adicional de 70% é esperado para o período de 2000 a 2020 (IEA, 2002). Conseqüentemente, em se tratando de ambiente, o desafio atual é reduzir as emissões do dióxido de carbono (CO 2 ) à atmosfera. Para tal, uma deve ser substituir os combustíveis fósseis por “combustíveis limpos”; como, por exemplo, o hidrogênio e a energia nuclear. Entretanto; do ponto de vista econômico, a separação do dióxido de carbono dos gases de exaustão – ou seja, gases provenientes das queima de combustíveis – é uma alternativa melhor. A adsorção é um bom método bom de separação pós-combustão que possui elevada eficiência e aplicabilidade desde que o adsorvente tenha uma boa capacidade de adsorção, seletividade elevada, boas propriedades mecânicas, fácil regeneração e que consiga permanecer estável por repetidos ciclos de adsorção/dessorção (Yong et al., 2002). Desde que os gases de exaustão têm altas temperaturas, adsorventes que possam ser usados em tais temperaturas são requeridos para a aplicação deste tipo de método da separação. Também, o adsorvente não deve ter uma afinidade muito forte com o adsorvato; pois isto tornaria o estágio da regeneração muito caro. Com relação aos processos de adsorção para a remoção e a recuperação do dióxido de carbono, tem havido recentemente um interesse grande na aplicação do processo cíclico