Oxidação parcial e reforma a vapor do ácido acético em presença de catalisadores do tipo La1-xCaxNiO3 e ródio suportados

Abstract

Dada a abundância de recursos naturais, principalmente biomássicos, existentes no Brasil e suas potencialidades, também visto a necessidade do desenvolvimento de vias renováveis de geração energética, processos de conversão da mesma a produtos de maior valor agregado tem sido estudados nos últimos anos. A biomassa, após ser submetida a processo de pirólise rápida, é convertida a bio-óleo que por sua vez possui fração aquosa rica em ácido acético e outros componentes, sendo o teor deste ácido carboxílico significativamente elevado, não importando a natureza da biomassa de partida. Neste cenário, a conversão catalítica de ácido acético à hidrogênio e produtos secundários foi estudada neste trabalho. Inicialmente os precursores do tipo perovskitas La1-xCaxNiO3 com x = 0; 0,15; 0,3 e 0,5 foram sintetizados pelos método dos citratos e submetidos a reforma a vapor do ácido acético. A reforma a vapor (SR) foi conduzida em testes de 24 horas de duração. Todas as amostras se apresentaram seletivas a hidrogênio e a adição de cálcio favoreceu a maior conversão de água. Na segunda parte do trabalho, objetivando aprofundamento na cinética e na proposição de mecanismos, decidiu-se estudar os sistemas Rh/Al2O3 e Rh/MgAl2O4 aplicados na oxidação parcial (CPO) e reforma a vapor (SR) do ácido acético em regime transiente. Os catalisadores foram depositados em tubos sinterizados de alumina por via dip-coating, sendo assim obtidos os chamados tubos catalíticos. Os tubos catalíticos foram testados em reator anular especialmente desenvolvido para operações em altas velocidades espaciais. Foram testados os efeitos da velocidade espacial, das concentrações dos reagentes e do tipo do suporte empregado. Propostas mecanísticas foram realizadas a partir dos dados obtidos e sem dúvida, os sistemas são promissores a geração de gás de síntese. Foi também verificada dependência do tipo de suporte na seletividade a coque e também na ativação das moléculas de água. O trabalho desenvolvido nesta tese contribuiu com a literatura no que diz respeito à aplicação dos catalisadores propostos, também apresentando propostas mecanísticas coerentes com o já conhecido na literatura