The increase in emissions of toxic gasses such as hydrogen sulfide (H2S) and carbon dioxide (CO2), resulting from growing urbanization and industrialization, has caused environmental and public health problems, making the implementation of air purification techniques through adsorption important. Thus, modeling the gas adsorption process is fundamental for good agreement with experimental data, employing mathematical models that enable the prediction of adsorption capacity. In this way, the present work aimed to compare different analytical breakthrough curve models (Thomas, Yoon–Nelson, Adams–Bohart, and Yan) for the adsorption of H2S and CO2 in fixed-bed columns, using experimental data from the literature, estimating the curve parameters through the Markov Chain Monte Carlo (MCMC) method with the Metropolis–Hastings algorithm, and ranking using the determination coefficients (R2 and R2Adjusted) and the Bayesian Information Criterion (BIC). The models showed better agreement using the estimation of maximum adsorption capacity (qs, N0) and the constants of each model (kth, kyn, and kba). In the adsorption of H2S, the Yan model stood out for its precision in estimating qs. For the adsorption of CO2, the Adams–Bohart model achieved better results with the estimation of N0, along with the Yoon–Nelson model. Furthermore, the use of this method allows for a reduction in computational effort compared to models based on complex differential equations.
Adsorption is a frequently used technique for pollutant removal due to its efficiency and versatility. Mathematical modeling of these processes enables understanding of adsorbent and adsorbate interactions and prediction of system dynamics, especially when experimental data are limited. Among adsorption isotherm models, the Langmuir model is one of the most applied; however, its formulation does not explicitly consider temperature variation, limiting predictive capability in practical applications. This article proposes an adaptation of the Langmuir model by incorporating temperature dependence, enabling inference of isotherms at temperatures without experimental data. The model was first validated using data from the literature at different temperatures, considering the adsorption of amoxicillin, phosphate, methylene blue, and caffeine. Subsequently, it was applied to experimental data of copper ion adsorption by 5A zeolite obtained in this work, allowing estimation of Qmax and KL. Based on these estimates, hypotheses regarding their temperature dependence were formulated, and isotherms at 55 °C, 65 °C, and 75 °C were inferred and compared with experimental data. Finally, the model was applied to infer isotherms from 25 °C to 95 °C, demonstrating its ability to represent experimental dynamics and predict adsorption at temperatures without available data, contributing to the analysis and optimization of adsorption processes.
O presente trabalho objetiva estudar a relação estrutura e dureza de ligas de alumínio dos sistemas Al-CuNi e Al-Ni obtidas por solidificação unidirecional ascendente. Foram fabricados quatros lingotes dos sistemas Al-Cu-Ni e Al-Ni solidificados em um dispositivo de solidificação transiente unidirecional ascendente com controlador de temperatura, que possui uma lingoteira de aço e resistência elétrica isolada com material refratário em sua volta, permitindo um ambiente propício à extração de calor em uma única direção.Foram realizadas análises de metalográficas das ligas obtendo as macro e microestrutura, medindos os espaçamentos dendríticos secundários (λ2) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados metalográficos apresentaram estruturas predominantemente colunares e microestruturas dendríticas, que são influenciadas diretamente pelo fator taxa de resfriamento na medida que o esfriamento se propaga. Os valores de espaçamentos dendríticos secundários (λ2) foram menores nas regiões próximas da extração de calor com valor médio de 7,86 µm para a região R1 da liga Al-2,5%Ni enquanto nas ligas Al-4%Ni e Al-9%Ni essa mesma região apresentou valores médios de 5,89 µm e 4,81 µm, respectivamente. Nas regiões mais próximas da base do lingote, a estrtuta mostrou-se mais refinamento para todas as ligas estudadas neste artigo. Esse comportamento deu-se porque as taxas de extração de calor são maiores quando mais próximas da base que se extrai calor. Além disso, foi observado a diminuição da dureza nas regiões mais afastadas da interface, influenciada pelo aumento do espaçamento dendrítico. A resistência a dureza da liga do sistema ternário Al-Cu-Ni apresentou maior resistência quando comparada com a do sistema binário Al-Ni.
Anais do II Simpósio Internacional de Engenharia e Sustentabilidade (978-65-272-0424-4) - Aplicação De Um Processo De Limpeza Italiano Em Ponteiras De Cigarro Para A Obtenção De Acetato De Celulose: Uma Alternativa Sustentável Em Compósitos Conjugados