Orientador: Mario de Jesus Mendes

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: No presente trabalho foi feito um estudo qualitativo da reação de decomposição do metanol em catalisadores a base de cobre-zinco a pressão atmosférica e a diferentes condições de temperatura e relação molar da alimentação, visando contribuir para um melhor entendimento do mecanismo da reação...

Resumo: No presente trabalho foi feito um estudo qualitativo da reação de decomposição do metanol em catalisadores a base de cobre-zinco a pressão atmosférica e a diferentes condições de temperatura e relação molar da alimentação, visando contribuir para um melhor entendimento do mecanismo da reação de síntese do metanol. O metanol foi vaporizado em saturadores e arrastado por um gás inerte ao reator e a sua concentração foi variada pela mudança de temperatura do banho termostático de água que continha os saturadores. A composição da corrente efluente do reator foi determinada por cromatografia gasosa. Os dados obtidos num reator tubular integral de leito fixo, numa faixa de temperatura entre 215-'305 GRAUS'C, mostraram que entre 215-'260 GRAUS'C o metanol se decompõe para forma essencialmente 'H IND. 2' e 'CH IND. 3' 'O' 'O' 'C' 'H' e que entre 260-'305 GRAUS'C há a formação de 'H IND. 2', 'C' 'O', 'C' 'H IND. 2' 'O' e 'C' 'H IND. 3' 'O' 'O' 'C' 'H'. Através de vários ensaios de caracterização física e química, foi determinado a área superficial (BET), bem como foram feitas análises de Raios X, Redução Térmica a Temperatura Programada (TPR), ESCA e Infra-Vermelho, dando um suporte técnico a etapa de preparação do catalisador. A análise dos resultados obtidos mostra que é possível conciliar a obtenção de diversos produtos na composição do metanol com o fato de ambas as reações, a síntese e a decomposição do metanol, ocorrerem através de um mecanismo formado pelos mesmos intermediários, como é imposto pelo princípio da reversibilidade microscópica

Abstract: In the present work a qualitative study was done, concerning the methanol decomposition reaction using copper-zinc based catalysts, under different conditions of temperature and molar feed ratio, aiming to bring some contribution towards a better understanding of the mechanism of the...

Abstract: In the present work a qualitative study was done, concerning the methanol decomposition reaction using copper-zinc based catalysts, under different conditions of temperature and molar feed ratio, aiming to bring some contribution towards a better understanding of the mechanism of the methanol synthesis reaction. Methanol was vaporized in bubblers and carried to the reactor by an inert gas, and its concentration was varied through a change in the temperature of the thermostatic water bath which contained the bubblers. The composition of the reactor?s effluent stream was determined by gas chromatography. The data obtain in a tubular integral fixed-bed reactor, in the 215-'305 DEGREES'C temperature range, show that, between 215 and '260 DEGREES'C methanol decomposes giving essentially 'H IND. 2' and 'C' 'H IND. 3' 'O' 'O' 'C' 'H', and between '260 DEGREES'C and '305 DEGREES'C, 'H IND. 2', CO, 'C' 'H IND. 2' 'O' and 'C' 'H IND. 3' 'O' 'O' 'C' 'H', are formed. Technical support to the catalyst preparation stage, was given through several physical and chemical characterization tests, which included B.E.T., X.R.D., X.P.S., T.P.S. and I.R. An analysis of the results shows that it is possible to conciliate the fact of obtaining several products in the methanol decomposition with the fact that both reactions, synthesis and decomposition occur through a mechanism formed by the same intermediate products, just as it is imposed by the Microscopic Reversibility Principle