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5 CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS
Os resultados obtidos no presente trabalho permitem detalhar as seguintes conclusões: Os carvões pirolíticos originados da degradação térmica do lodo de esgoto e da madeira, respectivamente, constituído de óxidos metálicos em sua estrutura, tratados com KOH e diclorometano são adsorventes em potencial para adsorção de CO2.
A etapa da pré-lavagem dos carvões pirolíticos, com o solvente adequado, se mostrou de fundamental importância, pelo fato desses materiais apresentarem superfície mais acessível para a etapa da ativação. No presente estudo, o diclorometano foi mais eficiente no processo de limpeza das amostras de carvão em relação ao etanol anidro.
A metodologia aplicada para a etapa de ativação química e física dos carvões pirolíticos permitiu aumentar a área superficial e o volume de poros dos carvões estudados. A eficiência da etapa de ativação foi maior para o carvão da serragem da madeira. A vazão do gás inerte utilizado na ativação física ficou limitada ao valor de 1 L/min, vazão essa para a qual foram obtidos melhores resultados em relação às propriedades texturas dos carvões.
A funcionalização da zeólita 13X comercial com impregnação de 3 % de solução etanólica de MEA preencheu parcialmente os poros da amostra, ocasionando a redução da área superficial específica e do volume de poros da zeólita.
O estudo do processo estático de adsorção de CO2 permitiu observar que a grande área
superficial e o maior volume de poros são essenciais para uma maior quantidade de CO2
adsorvida na temperatura ambiente e pressão atmosférica.
Ambos os modelos teóricos aplicados (modelo de Langmuir e de Freundlich) representaram satisfatoriamente os dados experimentais da adsorção em batelada. Esse resultado permite conclui que a adsorção de CO2 nas amostras das zeólitas e dos carvões não
ficou restrita a formação de apenas uma camada de adsorvato na superfície do adsorvente. A impregnação de apenas 3% de solução etanólica de MEA na zeólita 13X praticamente não alterou a capacidade adsortiva da zeólita, havendo portanto, a necessidade de estudar a impregnação de concentrações menores de MEA e/ou outros tipos de amina.
As curvas de rupturas obtidas no processo dinâmico de adsorção de CO2 presente em
uma mistura gasosa permitem concluir que as amostras de zeólita 13X pura e funcionalizada com MEA, assim como também as amostras de carvão da pirólise do lodo de esgoto e da pirólise da serragem da madeira, devidamente lavados e ativados, podem ser utilizadas em processo de adsorção de CO2. A capacidade de adsorção da zeólita 13X foi superior ao dos
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carvões pirolíticos. O ponto de ruptura e o tempo de saturação foram também maiores para a zeólita 13X. A impregnação da amina na zeólita 13X favoreceu um aumento no tempo de saturação em torno de 57 min e maior capacidade de adsorção (67,32%), quando comparado à zeólita não funcionalizada (63,32%).
O carvão do lodo ativado e lavado com diclorometano apresentou um percentual de adsorção de CO2 da ordem de 41,46% e o da serragem da madeira (54,1%). O comportamento
das curvas demostra adsorção lenta devido à difusão do adsorvato nos poros do adsorvente. Os parâmetros ajustados pelo modelo dinâmico proposto confirmam que a curva de ruptura mais prolongada do carvão ativado da serragem da madeira é devido aos efeitos da dispersão axial. Em relação à zeólita 13X, a funcionalização da mesma com MEA provocou uma interação química entre o CO2 e o grupo amina, o que levou a um maior tempo de saturação
do leito em relação à zeólita sem amina.
A ativação térmica imediatamente antes dos ensaios de adsorção em leito fixo é de fundamental importância para melhorar a eficiência de adsorção das amostras. Ressalta-se também a importância de realizar o processo de adsorção em temperaturas reduzidas conforme evidenciado na literatura.
O modelo proposto de adsorção dinâmica se ajustou satisfatoriamente aos pontos experimentais para as amostras estudadas (Z, Z-M(3%), CAL1d e CAMd). O coeficiente de
transferência de massa e de dispersão axial do gás apresentou valores maiores para os ensaios realizados com o carvão do lodo ativado e lavado com diclorometano.
Para trabalhos futuros relacionados com adsorção de CO2 em leito fixo, recomendam-
se os seguintes estudos:
Avaliar a ativação da zeólita 13X pura sob fluxo de gás inerte, imediatamente antes do processo de adsorção dinâmica, em temperaturas mais elevadas (>100 ºC);
Avaliar a funcionalização da zeólita comercial 13X com impregnações de concentrações reduzidas de MEA (< 3%) em relação ao tempo de saturação do leito; Avaliar a variação da concentração do agente ativante (KOH), da temperatura do forno
(> 500ºC), do tempo da ativação física (> 2h) e a natureza do gás inerte na etapa da ativação química e física dos carvões;
Avaliar no processo estático, a afinidade dos carvões pirolíticos frente a outros gases puros (CO, CH4, H2 e demais hidrocarbonetos);
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