Sistema Reacional de Alta Pressão

Apresentação

O Sistema Reacional de Alta Pressão foi concedido pela FAPESP como EMU-Equipamento Multiusuário, no Projeto Temático “Novos processos catalíticos e fotocatalíticos para a conversão direta de metano e CO2 em produtos”, Processo 2018/01258-5, e irá compor o parque de equipamentos do DEQ-Departamento de Engenharia Química da UFSCar. O EMU está instalado no LabCat II-Laboratório de Catálise II, localizado no CPCB-Centro de Processos Catalíticos e Biotecnológicos do DEQ/UFSCar.

O Sistema Reacional de Alta Pressão destina-se à avaliação de catalisadores sólidos utilizados em reações em fase gasosa, sendo possível controlar a temperatura e a pressão total do reator. A temperatura pode ser controlada entre 25 ºC e 800 ºC, enquanto que a pressão do sistema pode variar de 1,0 atm a 100 atm.

Um equipamento de análise, cromatógrafo à gás, está acoplado à unidade catalítica para a análise dos produtos da reação em estudo. A análise dos gases produzidos em cada tipo de reação depende da escolha adequada da coluna cromatográfica e das condições operacionais do cromatógrafo.

Diversas reações em fase gasosa poderão ser estudadas no Sistema Reacional de Alta Pressão, tais como hidrogenação do monóxido de carbono, hidrogenação do dióxido de carbono, reforma a vapor do metano e reforma seca do metano. O EMU está inicialmente configurado para a reação de hidrogenação do dióxido de carbono.

 

Descrição do equipamento

 

Em termos gerais, o EMU é composto por um Sistema Reacional de Alta Pressão, que é apresentado nas Figuras 1 e 2. O Sistema Reacional consiste em: um reator de aço inoxidável ou liga 230 com 7 mm de diâmetro interno; controladores mássicos de vazão; termopares; válvulas; filtros; bomba para alimentação de líquidos, com vazão de 0,001-5,000 mL/min  e viscosidade menor do que 100 cP; forno tubular para aquecimento do reator; manômetro; transdutor de pressão; condensador para separação gás/líquido; back pressure para manter a pressão de todo o sistema; e sistema de aquisição de dados.

sistema reacional fig 1

Figura 1 – Sistema de alta pressão

sistema reacional fig 2

Figura 2 – Sistema de alta pressão acoplado a um cromatógrafo à gás

A saída do Sistema Reacional de Alta Pressão, que consiste em um tubo de aço inoxidável (1/8” ou ¼” DI), está conectada a entrada da válvula de amostragem do cromatógrafo à gás. Com isso, a reação em fase gasosa poderá ser realizada dentro de uma faixa de temperatura e pressão (limite de 100 atm), e os gases efluentes da reação serão analisados e quantificados em um equipamento de análise (cromatógrafo à gás, EMU Processo FAPESP ), o qual deverá  utilizar uma coluna adequada para a separação dos gases.

 

Comitê Gestor

 

O Comitê Gestor do equipamento é composto pelos seguintes membros:


Prof. José Maria Correa Bueno (DEQ/UFSCar, coordenador do Temático)

Profa. Daniela Zanchet (IQ/UNICAMP, pesquisador principal)

Prof. Dalmo Mandelli (UFABC, pesquisadora principal)

Prof. Cauê Ribeiro de Oliveira (EMBRAPA, pesquisador principal)

Prof. Leandro Martins (IQ/UNESP-Araraquara, pesquisadora principal)

 

Comitê de Usuários

 

O Comitê de Usuários do EMU, Sistema Reacional de Alta Pressão, é constituído pelos seguintes membros:

Prof. Dr Alberto Colli Badino Junior  (DEQ/UFSCar, Docente)

Prof. Dr Edson Luiz Silva (DEQ/UFSCar, Docente)

Prof. Dr. Paulo Waldir Tardioli (DEQ/UFSCar, Docente)

Prof. Dr. Elton Fabiano Sitta (DQ/UFSCar, Docente)

 

Normas de Utilização

 

A utilização do EMU será organizada pelo Comitê de Usuários, seguindo políticas definidas pelo Comitê Gestor.

O usuário deve solicitar a realização da análise, preenchendo o formulário disponível no site do EMU e enviando para o e-mail: emucatalise@ufscar.br

A operação do EMU será realizada pela Dra. Alexandra Mary Gonçalves, Técnica Química, lotada no DEQ/UFSCar. Quando houver necessidade, usuários qualificados poderão operar o equipamento desde que previamente treinados pela técnica ou com qualificação comprovada para sua operação segura, a critério do Comitê de Usuários.

Os interessados poderão acompanhar a operação do equipamento e as análises das amostras, desde que devidamente autorizados pelo Comitê de Usuários. Quando se tratar de pesquisadores externos, o horário de atendimento será agendado previamente com a técnica responsável, de acordo com política definida pelo Comitê de Usuários.

Usuários externos ao Projeto Temático (Processo 2018/01258-5) deverão providenciar a metodologia completa de análise (parâmetros básicos para a análise desejada: faixa de temperatura, corrente gasosa, taxa de aquecimento, pressão total) e, se necessário, os gases específicos, diferentes daqueles empregados na rotina do laboratório. As análises não incluirão a interpretação e tratamento de resultados.

As amostras encaminhadas para análise deverão ser adequadamente acondicionadas, de modo a garantir sua conservação. Após a conclusão das análises, as amostras permanecerão armazenadas no LabCat I por um período de seis meses. As amostras não retiradas no prazo de seis meses serão adequadamente descartadas.

O equipamento receberá manutenção periódica, conforme instruções do fabricante, e nesse período, o seu uso será reservado para tal finalidade. O Comitê de Usuários organizará treinamento periódico para a formação dos operadores, que serão autorizados a realizar a preparação e análise de suas próprias amostras.

Publicações em periódicos, dissertações, teses, relatórios científicos, trabalhos apresentados em eventos científicos, etc, deverão incluir agradecimentos ao Projeto FAPESP EMU. Uma cópia da publicação deverá ser enviada ao e-mail informado no sítio do EMU. Em caso de teses e dissertações é suficiente o envio da página de rosto e da página de agradecimentos.

Eventuais contatos sobre os tipos de análises que podem ser realizadas no EMU deverão ser encaminhados exclusivamente para o e-mail: emucatalise@ufscar.br

 

 

Consultas/Agendamentos

 

Consultas sobre análises, solicitações de agendamento e cancelamentos de agendamento (com antecedência mínima de 72 horas) devem ser feitas exclusivamente pelo e-mail: emucatalise@ufscar.br

Os usuários externos ao Projeto Temático (Processo 2018/01258-5) deverão contribuir com o pagamento de uma taxa por análise realizada, a ser recolhida junto à Fundação de Apoio Institucional ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico da UFSCar (FAI-UFSCar). Os custos das análises são definidos pelos Comitês de Usuários e Gestor e estão apresentados abaixo.



Preço da análise:

 

Universidades e Institutos de pesquisa públicas = R$ 300,00 por amostra;

Empresas e instituições privadas = R$ 500,00 por amostra