ESTUDO COMPARATIVO DA CINÉTICA DE ADSORÇÃO DE O-XILENO EM SI-MCM-41 E N-OCTANO EM NAY COM ZLC

Resumo

A técnica ZLC (Zero Length Column)consiste na análise da curva de dessorção de uma espécie química em um sólido poroso para se obter coeficientes de difusão. Essa técnica é vantajosa pois requer uma quantidade reduzida de material para análise e mitiga efeitos térmicos indesejadose de resistência à difusão. Neste estudo, o método ZLC foi utilizado como objetivo de analisar a cinética de adsorção de hidrocarbonetos com diferentes massas moleculares em sólidos porosos distintos.Inicialmente, realizaram-se experimentos como-xileno em Si-MCM-41,material mesoporoso com arranjo hexagonal de poros.A temperatura da coluna foi ajustada entre 50 e 200 °C e as vazões do gás de purga em 30 e 60 mLmin-1. Após isso se efetuaram experimentos com n-octano, hidrocarboneto de maior massa molecular, em NaY,zeólita com estrutura similar à da zeólita X, com diferença na razão Si/Al. A concentração de n-octano em N2 foi controlada de modo a se operar na região linear da isoterma de adsorção. Neste caso, as temperaturas experimentais testadas foram de 50, 100 e 150°C e as vazões de dessorção foram de 60, 40 e 20mLmin-1.Variáveis, como o tempo de saturação da amostra e a massa de adsorvente na coluna foram estudadas,validando a consistência dos valores de D/R2 (tempo difusional).Os resultados mostraram que a razão F/L (vazão de dessorção/ constante de taxa de tempo difusional) se apresenta em uma faixa aceitável e o valor do tempo difusional está dentro da incerteza da técnica prevista para o método (metade ou dobro), com valores máximos de 1,87E-04 s-1 para o-xileno e de 2,23E-05 s-1 para n-octano.Os resultados indicam que moléculas lineares devem seguir o regime de difusão regido predominantemente pela resistência dos macroporos para os dois conjuntos de experimentos. No que tange ao tempo de saturação teórico calculado (R²/D), os experimentos apontam que os ensaios com n-octano extrapolam a capacidade do equipamento.O aluno agradece ao CNPq pela bolsa de iniciação científica.