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Modelagem e simulação da operação de um reator de leito fixo catalitico envolto em membrana permseletiva; Modeling and simulation of fixed bed reactor wrapped with permselective membranes

Paulo Jardel Pereira Araujo
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/08/2007 PT
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Estireno é um importante monômero na fabricação de termoplásticos e borrachas sintéticas. Grande parte de sua produção é baseada na desidrogenação catalítica do etilbenzeno. O aumento da produtividade do estireno pode ser alcançado utilizando-se membranas permseletivas para remoção do hidrogênio, suprimindo as reações reversíveis e secundárias. Este trabalho apresenta a simulação do processo de desidrogenação em um reator tubular de leito fixo catalítico envolto em membrana composta permseletiva. A modelagem matemática desenvolvida considera os diferentes mecanismos de transporte de massa que prevalecem nas várias camadas da membrana e no leito fixo catalítico. A remoção do Hidrogênio do leito catalítico foi realizada estabelecendo-se um gradiente de potencial químico de hidrogênio através da membrana. Duas formas de remoção de hidrogênio foram estudadas: pela aplicação de uma diferença de pressão através da membrana e pelo arraste com gás inerte. Um programa computacional foi implementado para descrever os perfis de temperatura, pressão e concentração ao longo de todo o reator, bem como a conversão do etilbenzeno, seletividade e produtividade de estireno. Comparando os resultados obtidos no leito fixo convencional operando na condição industrial padrão com os obtidos na aplicação de diferença de pressão através da membrana...

Modelagem e simulação de um reator catalítico de membrana inerte permseletiva a hidrogênio com transferência de calor e massa; Modeling and simulation of a catalytic reactor with a permselective to hydrogen inert membrane with heat and mass transfer

Germano Possani
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 18/02/2011 PT
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Dentre os termoplásticos mais utilizados atualmente na indústria, pode-se mencionar o estireno, principal responsável pela produção de plásticos e borrachas. No processo de fabricação de estireno, a principal rota química é por meio da desidrogenação de etilbenzeno, com o hidrogênio como subproduto. A conversão de etilbenzeno nesta reação é em torno de 50,0 %, devido ao equilíbrio termodinâmico. Para deslocar esse equilíbrio e aumentar a produtividade de estireno,foram desenvolvidas novas configurações de reatores, tal como os reatores com membrana. eatores equipados com membranas de paládio fornecem uma seletividade maisalta ao estireno uando comparados com reatores equipados apenas com membranas porosas. Para explorar o otencial desse tipo de reator, modelagens matemáticas foram desenvolvidas a fim de determinar os parâmetros cruciais que regem esses processos. O objetivo deste trabalho foi modelar e simular um reator de leito fixo catalítico, envolto por uma membrana inerte permseletiva ao hidrogênio com transferência de calor e massa, sendo composta por uma camada de aço inoxidável de 1,6 mm de espessura, a qual serviu de suporte para a deposição de um filme de 20 µm de paládio. Para essa modelagem foram utilizados os métodos de Runge-Kutta-Gill para o cálculo das variáveis no sentido axial...

Desidrogenação oxidativa do etilbenzeno

Pereira, Manuel Fernando Ribeiro
Fonte: Universidade do Porto Publicador: Universidade do Porto
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 253 f., 30 cm; application/pdf; application/pdf
POR
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Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor José Luís C. C. Figueiredo e Doutor José Joaquim de Melo Órfão

Desidrogenação do etilbenzeno sobre compostos de ferro e alumínio

Oliveira,Alcinéia Conceição; Rangel,Maria do Carmo
Fonte: Sociedade Brasileira de Química Publicador: Sociedade Brasileira de Química
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2003 PT
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Chromium and potassium-doped iron oxides are widely used as industrial catalysts in the dehydrogenation of ethylbenzene to produce styrene. They have several advantages but deactivate with time, because of the loss of potassium. Also, they are toxic due to chromium compounds. Therefore there is a need for developing alternative non toxic catalysts without potassium. Then, iron and aluminum compounds were prepared by different methods in this work. Different phases were produced depending on the preparation method. Aluminum-doped hematite was more active and selective to styrene than the aluminum ferrite. Aluminum acts both as textural and structural promoter in the catalysts.

Co2 na desidrogenação oxidativa do etilbenzeno utilizando catalisadores compostos de óxido de ferro e óxido de alumínio

Braga,Tiago Pinheiro; Pinheiro,Antônio Narcisio; Valentini,Antoninho
Fonte: Sociedade Brasileira de Química Publicador: Sociedade Brasileira de Química
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2011 PT
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28.53311%
Materials containing aluminum and iron oxide were synthesized through the preparation of hybrid spheres and tested in the dehydrogenation of ethylbenzene in the presence of CO2. The catalytic results suggest that the high initial ethylbenzene conversion is due to the contribution of basic sites. These results also point to a competitive process between CO2 adsorption and the oxidative dehydrogenation of ethylbenzene for the basic sites (lattice oxygen). In spite of the coke deposition is originating from ethylbenzene and CO2, the amount of carbonaceous deposits was smaller with the presence of CO2, if compared with the dehydrogenation in the absence of CO2.

Síntese e caracterização de catalisadores de óxido de ferro suportado em titanatos lamelares; Synthesis and characterization of layered titanates supported iron oxide catalysts

BRASIL, Valéria Bacelar
Fonte: Universidade Federal de Goiás; BR; UFG; Mestrado em Química; Educação em Química Publicador: Universidade Federal de Goiás; BR; UFG; Mestrado em Química; Educação em Química
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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Sodium trititanate and silica - trititanate supported iron oxide catalysts were prepared by coprecipitation of iron ions and by the deposition of iron oxide nanoparticles previously prepared. The catalysts and the supports were characterized regarding their composition, structure, thermal behavior and textural properties. The amount of iron in catalysts ranged from 0.98% to 5.9%, and the lowest percentages were observed for catalysts prepared by deposition of nanoparticles. The catalysts and supports are macroporous with limited mesoporosity. The catalysts and supports were evaluated in the reaction of dehydrogenation of ethylbenzene for the production of styrene. During tests, the structure of the solids did not chang. Both the supports and the catalysts were active in the dehydrogenation of ethylbenzene in the absence of steam, allowing the economy of energy. The results of verification of the ionic exchange process/ adsorption of Cu+2, showed that the solids containing iron oxide in the composition presented results higher than the solids without iron oxide. The exception was observed for the solids that have acid surface.; Os catalisadores de óxido de ferro suportados em trititanato de sódio e trititanato com sílica foram preparados por coprecipitação de íons ferro e por deposição de nanopartículas de óxido de ferro previamente preparadas. Os catalisadores e os suportes foram caracterizados quanto à composição...

Preparação, caracterização e avaliação de óxidos de ferro e cobalto suportados em carvão ativado polimérico como catalisador na reação de desidrogenação do etilbenzeno; Preparation, characterization and evaluation of iron oxides and cobalt supported on activated carbon and polymeric catalysts for the dehydrogenation of ethylbenzene

OTTO, Carlos Rangel Neves
Fonte: Universidade Federal de Goiás; BR; UFG; Mestrado em Química; Educação em Química Publicador: Universidade Federal de Goiás; BR; UFG; Mestrado em Química; Educação em Química
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
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81.40989%
In this work were synthesized catalysts supported on activated carbons, which were obtained by carbonization of a polymer matrix. The precursor of activated carbon was the sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer, which was synthesized by suspension polymerization in the presence of inert diluents to produce a macroporous network structure. The chemical modification was performed by sulfonation with concentrated sulfuric acid in the presence of dichloroethane. The supported catalysts were obtained by two routes. In the first one oxides were co-precipitated on the modified copolymer, and then the polymer was subjected to heat treatment and carbonization followed by activation. In the second route, the copolymer was first carbonized and subjected to activation, and then oxides were produced by co-precipitation of metalic ions. In both cases the coprecipitation involved two steps: incorporation of iron and cobalt ions through an ion exchange process and then coprecipitation in alkaline and oxidizer medium. The heat treatment consists of a heating step at 250 ° C in air atmosphere, carbonization at 900 ° C under nitrogen atmosphere and activation at 900 º C with a flow of nitrogen saturated with water vapor. The influence of the percentage of cobalt relative to iron in the material properties as well as catalytic activity in the reaction of dehydrogenation of ethylbenzene was investigated. The materials were characterized by their magnetism...

Síntese e avaliação de óxido de ferro suportado em carvão ativado polimérico como catalisador na desidrogenação do etilbenzeno

Barbosa, Danns Pereira
Fonte: Universidade Federal de Goiás; Brasil; UFG; Programa de Pós-graduação em Química (IQ); Instituto de Química - IQ (RG) Publicador: Universidade Federal de Goiás; Brasil; UFG; Programa de Pós-graduação em Química (IQ); Instituto de Química - IQ (RG)
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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101.06126%
In this work, activated carbon were synthesized through carbonization of a polymer, containing iron oxides with and without copper. The precursor of activated carbon was a styrene?divinylbenzene copolymer (Sty?DVB) synthesized through suspension polymerization, in the presence of inert diluentes to obtain a macroporous structure. The resin was sulfonated with sulfuric acid, in the presence of dichloroethane. For the synthesis of the supported catalysts, on first it was carried out oxide precipitation in the sulfonated resin and later a thermal treatment to obtain the carbonizated structures. The oxides synthesis were accomplished in three stages: the) incorporation of Fe2+ ions with or without Cu2+ in the resin by ion exchange; b) washing to remove the íons that were not adsorbed; c) coprecipitation in alkaline and oxidant solution. The thermal treatment consisted in calcination of polymer/oxide composite at 250 ºC, carbonization at 900 ºC and activation at 900 ºC with steam. The effect of copper concentration and presence of the support were investigated in the reaction of ethylbenzene dehydrogenation with and without steam. For comparison...

Síntese e caracterização de nanocompósitos de ferrita de cobalto/carvão ativado à partir de copolímeros de estirenodivinilbenzeno sintetizados com óleo de soja

Barbosa, Carolina Freire
Fonte: Universidade Federal de Goiás; Brasil; UFG; Programa de Pós-graduação em Química (IQ); Instituto de Química - IQ (RG) Publicador: Universidade Federal de Goiás; Brasil; UFG; Programa de Pós-graduação em Química (IQ); Instituto de Química - IQ (RG)
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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50.581763%
In this work, activated carbon beads were prepared through carbonization of styrene-divinylbenzene (Sty-DVB) copolymers synthesized in the presence of soybean oil as diluent and cobalt ferrite nanoparticles dispersed in the organic phase. Firstly, a cobalt ferrite gel was prepared through co-precipitation technique with posterior surfactant action by oleic acid. The copolymer and the composites containing cobalt ferrite were obtained through suspension polymerization. Four matrixes were obtained, which have the following differences: the cobalt ferrite content (2 or 5 %), the amount of hydroxyethylcellulose used in the synthesis and the realization or not of a purification step before thermal treatments. Soybean oil was chosen as diluents in order to evaluate its effects on the synthesized materials considering the polymerization possibility due fat acid unsaturations and its low volatility. All synthesized materials were characterized by the following analysis: DRX, FTIR, TGA, nitrogen adsorption measurements (specific surface area, pore volume and pore size distribution), MEV and catalytic activity in the ethyl-benzene dehydrogenation reaction. Further, the composites had metal content evaluate by AAS. The soybean oil and the ferrite gel had a strong influence on the textural properties of copolymers and their respective activated carbons. All obtained activated carbons were active in relation to ethylbenzene dehydrogenation reaction. However...