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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17813
Tipo de Documento: | Dissertação |
Título: | Estudo sobre equações para quantidade adsorvida e concentração na superfície da partícula em adsorção com modelo de difusão |
Autor(es): | Zhang, Cangjie |
Data do documento: | 18-Fev-2022 |
Orientador: | Silva, Antônio Santos |
Resumo: | O trabalho atual desenvolve análise cinética e novas equações em processo de equilíbrio de adsorção de fenantreno e pireno com modelo de difusão a fim de resolver problema de equações diferenciais parciais que integra o fenômeno de transferência mássica de difusão externa na camada limite a intrapartícula. Os métodos se baseiam em formas de soluções e hipóteses apropriadas para estabelecer as equações de quantidade adsorvida e concentração na superfície da partícula em adsorção. Duas funções incógnitas foram avaliadas, uma relaciona a função de concentração no líquido (CL) e a outra S(t)ϕ(t), a quantidade adsorvida em tempo. Os parâmetros E1, Ȝ1, E2, Ȝ2 foram determinadas primeiramente quando dois conjuntos de dados experimentais, nos quais o índice 1 no subscrito representa o adsorvente zeólita modificada e o índice 2 representa o adsorvente sepiolita. Em seguida, as equações propostas foram avaliadas pelos indicadores estatístico, que mostraram bons ajustes. Especialmente, a zeólita tem valor de indicadores mais adequado. Baseando as equações avaliadas, os coeficientes de transferência de massa ke1, De1, ke2, De2 se determinam respectivamente a fim de conseguir número adimensional Biot. Como resultado, a adsorvente zeólita modificada apresenta a melhor qualidade de adsorção comparando com Sepiolita. Na etapa limitante determinada pelo Biot no final se destaca a difusão nos poros no caso de zeólita e difusão externa na camada limite no sepiolita. |
Abstract: | The current work provides kinetic analysis and new equations in adsorption equilibrium process of phenanthrene and pyrene with diffusion model in order to solve partial differential equations problem that integrates the phenomenon of external diffusion mass transfer in the intraparticle layer. The methods are based on the form of solutions and appropriate hypotheses to establish as equations of adsorbed quantity and concentration at the surface of the adsorbed particle. Two unknown functions were evaluated, one related to the concentration function in the liquid (CL) and the other S(t)ϕ(t) the amount adsorbed in time. The parameters E1, Ȝ1, E2, Ȝ2, were first determined when two sets of experimental data were applied, in which the subscript index 1 represents the modified zeolite adsorbent and the index 2 represents the sepiolite adsorbent. Next, the proposed equations were evaluated by the statistical indicators, which showed the goodness-of-fit. Especially, zeolite has more suitable indicators value. Based on the evaluated equations, the mass transfer coefficients ke1, De1, ke2, De2 are determined respectively in order to obtain a dimensionless Biot number. As a result, modified Zeolite adsorbent presents the best adsorption quality in comparison with Sepiolita. The limiting step determined by Biot in the end highlights the diffusion in the pores in the case of zeolite and external diffusion in the boundary layer in the sepiolite. |
Palavras-chave: | Adsorção Zeólitos Difusão Equilíbrio químico Cinética química Zeólita modificada Sepiolita Modelo de difusão Equilíbrio Cinética Avaliação de ajuste Adsorption Modified zeolite Sepiolite Diffusion model Equilibrium Kinetics Evaluation of goodness-of-fit |
área CNPQ: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Agência de fomento: | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq |
Idioma: | por |
Sigla da Instituição: | Universidade Federal de Sergipe (UFS) |
Programa de Pós-graduação: | Pós-Graduação em Engenharia Química |
Citação: | ZHANG, Cangjie. Estudo sobre equações para quantidade adsorvida e concentração na superfície da partícula em adsorção com modelo de difusão. 2022. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2022. |
URI: | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17813 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Química |
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