Curso de Adsorção

Aula 1 • Visão Geral das Aplicações Industriais

Mapeia os princípios de adsorção para usos reais de separação, purificação e catálise. Motiva a profundidade técnica conectando a teoria à prática profissional.

Aula 2 • Tipos de Interações de Adsorção

Diferencia fisissorção e quimissorção pelo tipo de ligação, energia e reversibilidade. Fornece a estrutura de classificação usada ao longo do curso.

Aula 3 • Conceitos Termodinâmicos Chave

Aplica a energia livre de Gibbs, entalpia e entropia à espontaneidade da adsorção. Conecta a favorabilidade termodinâmica ao comportamento observável de adsorção.

Aula 4 • Terminologia de Adsorvente e Adsorbato

Estabelece vocabulário preciso para materiais adsorventes e espécies de adsorbato. Garante linguagem consistente para projeto experimental e relatórios.

Aula 1 • Adsorventes de Sílica Gel e Alumina

Aborda a química dos grupos hidroxila superficiais da sílica e alumina amorfas e a afinidade por umidade. Posiciona esses materiais para aplicações em adsorbatos polares e dessecantes.

Aula 2 • Métodos de Caracterização de Área Superficial e Poros

Ensina análise BET, porosimetria de mercúrio e microscopia eletrônica para caracterização de adsorventes. Conecta resultados de medição a previsões de capacidade de adsorção.

Aula 3 • Estruturas Metal-Orgânicas e Materiais Novos

Introduz MOFs, biocarvão e resinas poliméricas como adsorventes emergentes de alta área superficial. Destaca vantagens de ajustabilidade em relação a materiais convencionais.

Aula 4 • Adsorventes de Carvão Ativado

Examina a estrutura de poros, a química de superfície e as rotas de produção do carvão ativado. Estabelece o carvão ativado como o material de referência basal para comparações.

Aula 1 • Modelos de Isoterma Avançados

Aborda modelos de Temkin, Sips e Dubinin-Radushkevich para sistemas complexos. Orienta a seleção de modelo com base na heterogeneidade do sistema e distribuição de energia.

Aula 2 • Modelos de Isoterma de Freundlich e BET

Apresenta os modelos empíricos de Freundlich e BET multicamada para sistemas heterogêneos e de alta cobertura. Compara faixas de aplicabilidade entre pares adsorvente-adsorbato.

Aula 3 • Modelo de Isoterma de Langmuir

Deriva a equação de Langmuir a partir de suposições de monocamada e superfície homogênea. Ensina linearização e extração de parâmetros a partir de dados experimentais.

Aula 4 • Conceito de Equilíbrio de Adsorção

Define equilíbrio como balanço dinâmico entre as velocidades de adsorção e dessorção. Estabelece a isoterma como a ferramenta principal para representação do equilíbrio.

Aula 1 • Mecanismos de Transferência de Massa

Identifica difusão no filme externo, difusão em macroporos e difusão em microporos como resistências sequenciais. Estabelece o conceito de etapa limitante da velocidade para projeto de sistemas.

Aula 2 • Modelos de Difusão Intrapartícula

Usa modelos de Weber-Morris e Bangham para diagnosticar estágios de captação controlados por difusão. Relaciona gráficos multiestágio a mecanismos sequenciais de transferência de massa.

Aula 3 • Coeficientes de Transferência de Massa Externos

Calcula coeficientes de transferência de massa no filme usando correlações adimensionais. Conecta velocidade do fluido, tamanho da partícula e difusividade à resistência externa.

Aula 4 • Modelos de Pseudoprimeira e Pseudossegunda Ordem

Aplica equações cinéticas de Lagergren e Ho-McKay a dados de adsorção em batelada. Ensina estimativa de parâmetros e interpretação física das constantes de velocidade.

Aula 1 • Fundamentos de Coluna de Leito Fixo

Descreve a zona de transferência de massa, a frente de adsorção e o conceito de ruptura em leitos empacotados. Fornece a base conceitual para todos os cálculos de projeto de coluna.

Aula 2 • Modelos de Thomas e Bohart-Adams

Ajusta as equações de Thomas e Bohart-Adams a dados de curva de ruptura para previsão de capacidade e velocidade. Orienta a seleção entre modelos com base nas suposições do sistema.

Aula 3 • Modelos de Yoon-Nelson e BDST

Aplica os modelos de Yoon-Nelson e Tempo de Serviço por Profundidade de Leito para dimensionamento rápido de colunas. Permite previsão do tempo de serviço em diferentes profundidades de leito e vazões.

Aula 4 • Análise da Curva de Ruptura

Extrai capacidade da coluna, comprimento da ZTM e utilização do leito a partir de curvas de ruptura experimentais. Conecta a forma da curva à eficiência da transferência de massa.

Aula 1 • Adsorção por Oscilação Térmica (TSA)

Aborda ciclos de dessorção acionados por aquecimento, requisitos de energia e estabilidade térmica do adsorvente. Identifica a adequação da TSA para espécies fortemente adsorvidas.

Aula 2 • Princípios de Regeneração de Adsorventes

Explica como reverter as condições de equilíbrio impulsiona a dessorção e restaura os sítios ativos. Enquadra a regeneração como o núcleo econômico e operacional da adsorção cíclica.

Aula 3 • Regeneração Química e com Solvente

Usa ajuste de pH, solventes competidores ou eluição química para deslocar espécies quimissorvidas. Aborda recuperação de solvente e minimização de resíduos em sistemas de fase líquida.

Aula 4 • Adsorção por Oscilação de Pressão (PSA)

Descreve ciclagem rápida de pressão para separações em fase gasosa com baixo consumo de energia. Analisa configurações de ciclo PSA, incluindo variantes Skarstrom e vácuo.

Aula 1 • Modelagem Matemática de Sistemas de Adsorção

Formula balanço de massa, balanço de energia e equações de velocidade para sistemas de leito empacotado. Estabelece a estrutura de EDP governante usada em software de simulação.

Aula 2 • Otimização de Processos Multiobjetivo

Equilibra objetivos concorrentes como capacidade, energia e vazão usando algoritmos de otimização. Introduz análise de fronteira de Pareto para visualização de trade-offs.

Aula 3 • Ferramentas de Software de Simulação de Processos

Introduz simuladores comerciais e de código aberto para modelagem de processos de adsorção. Orienta a configuração do modelo, entrada de parâmetros e interpretação da saída.

Aula 4 • Planejamento de Experimentos para Adsorção

Usa planejamentos fatorial e de superfície de resposta para mapear eficientemente o espaço de desempenho de adsorção. Reduz o ônus experimental enquanto maximiza a cobertura de parâmetros.

Aula 1 • Tratamento de Água e Efluentes

Examina sistemas de carvão ativado e troca iônica para água potável e polimento de efluentes. Relaciona metas de pureza regulatórias a parâmetros de projeto de coluna.

Aula 2 • Purificação em Alimentos e Farmacêuticos

Aborda purificação cromatográfica e adsortiva de açúcares, aminoácidos e IFAs. Aborda padrões de higiene e requisitos de qualidade do produto.

Aula 3 • Separação de Ar e Purificação de Gases

Analisa sistemas de produção de oxigênio/nitrogênio por PSA e purificação de hidrogênio. Conecta seleção de adsorvente, projeto de ciclo e metas de pureza a especificações industriais.

Aula 4 • Captura de Carbono e Armazenamento de Gases

Avalia tecnologias de captura de CO2 por sorventes sólidos e armazenamento de metano. Conecta seleção de material e projeto de ciclo a metas de eficiência de captura.