Membranas compostas para a remoção de CO2 de gases de exaustão

Felisberto, Matheus Labre

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/25468

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Membranas compostas para a remoção de CO2 de gases de exaustão
Author(s)/Inventor(s):	Felisberto, Matheus Labre
Advisor:	Borges, Cristiano Piacsek
Co-advisor:	Mendes, Felipe Brandão de Souza
Abstract:	Os gases de exaustão ainda possuem um elevado impacto na liberação de CO₂ ao ambiente devido à matriz energética mundial possuir uma elevada parcela de energia oriunda dos combustíveis fósseis. Ademais, como o dióxido de carbono é um dos gases causadores do efeito estufa, o tratamento desses gases de exaustão é de elevada importância para a humanidade a fim de se evitar o aumento dos impactos ambientais. Os Processos de Separação com Membranas (PSM) se destacam entre as formas de se remover esse componente das correntes pós-combustão devido aos seus sistemas compactos e baixo consumo de energia. O presente trabalho visa avaliar desde o preparo e a caracterização de membranas compostas, o que inclui a síntese do suporte poroso e o estudo da formação da camada densa seletiva com o objetivo de obter membranas para a remoção de CO₂. Além de analisar de forma preliminar a produção e comercialização de módulos espirais com membranas compostas para utilização em processos industriais. Para obter alta permeância, buscou-se a formação de uma camada seletiva com espessura em torno de 1 micrômetro. O suporte poroso de poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) foi produzido por meio do processo de inversão de fase a partir de solução polimérica contendo ácido propiônico como aditivo. Os suportes microporosos obtidos apresentaram espessura de 200 micrômetros. Ademais, a estrutura morfológica e a permeância desses suportes foram caracterizadas para verificar se suas propriedades de transporte não afetariam as da membrana composta anisotrópica. O recobrimento da membrana porosa foi realizado pela técnica de spray-coating com aerógrafo por ação da gravidade. O polímero utilizado na camada seletiva sobre o suporte poroso é um copolímero composto por blocos de poliamida e poliéter, comercialmente conhecido como Pebax. Dois lotes, 3533 e MH1657, desse polímero foram avaliados de forma criteriosa para identificar a melhor condição para obter a camada seletiva com elevada permeância e seletividade ao CO₂. Sendo o Pebax MH1657 selecionado em virtude das seletividades – 57 para CO₂/N₂ e 23 para CO₂/CH₄. A avaliação da viabilidade de produção e comercialização de módulos com aplicação já estabelecida para as membranas compostas no tratamento de gás de exaustão industrial foi realizada por meio de uma análise técnico-econômica preliminar. A análise se baseou em uma planta de produção de módulos espirais com recobrimento do suporte poroso por meio da técnica de spray-coating. Indicadores de lucratividade foram utilizados para fornecer um perfil de investimento e permitir uma avaliação criteriosa dos limites associados ao custo do módulo para manter um equilíbrio adequado do fluxo de caixa.
Keywords:	Gases de exaustão Dióxido de carbono CO2 Membranas compostas
Subject CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::CONTROLE DA POLUICAO
Production unit:	Escola de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	15-Feb-2024
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Citation:	FELISBERTO, Matheus Labre. Membranas compostas para a remoção de CO2 de gases de exaustão. 2024. 59 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024.
Appears in Collections:	Engenharia Química

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