almazan tatiana2

Uso de carbón activado modificado para el tratamiento de un agua
residual proveniente de la producción de láminas de acrílico
PERLA TATIANA ALMAZÁN-SÁNCHEZ,
SÁNCHEZ, MONSERRAT CASTAÑEDA-JUÁREZ; IVONNE LINARES-HERNÁNDEZ,VERÓNICA MARTÍNEZ-MIRANDA
Introducción
6
a)
5
2
1
0
0
Batch y
columna
Agua
tratada
Oxidación por
proceso de
Fenton
40
1.0
1.0
0.8
0.8
a)
Ct/C0
0.6
2.1 cm
4.2 cm
6.4 cm
2.1 cm Thomas and Yoon-Nelson
4.2 cm Thomas and Yoon-Nelson
6.4 cm Thomas and Yoon-Nelson
Bohart-Adams
0.4
0.2
0.0
0
Modificación de carbón
activado
50
100
150
t (min)
Modelo
200
Remoción de
amonio
Oxidación por
Fenton
COT: 11.49%
Color: 14 .84%
32.14 g/L (52%)
Parámetro
AC-N
Área superficial (m2/g) 1703.20
Volumen de poro (cm3/g) 1.72
THOMAS
0
50
YOON-NELSON
99
97
92
87
82
77
72
a)
79
2087cm-1
—CN
74
AC-Fe
350.56
0.34
69
3700 3150 2600 2050 1500
Número de onda (cm-1)
100
150
t (min)
200
250
BOHART-ADAMS
b)
950
3700 3150 2600 2050 1500
Número de onda (cm-1)
950
Conclusiones
b)
12
COT
2do orden
Ads
K2 qe R2
AC-N 0.05 2.36 0.98
AC-Fe 0.02 2.89 0.99
qe=g TOC/g; K2=g/g TOC min
80
qt (U PtCo/g)
qt (g COT /g)
2.0
40
60
t (min)
0.0
Fig. 5 Espectro de IR de a) agua residual y b) agua tratada en la columna
16
20
0.2
e) Infrarrojo
%
Tabla 1 Análisis de BET
a)
0
0.4
h KT×10-3
q0
R2
KYN
t
KBA×10-3
N0
R2
2.1
0.67
15.10 0.95
0.17
14.52
5.77
5360.15 0.68
AC-N
4.2
0.22
21.22 0.95
0.08
29.48
2.38
6403.23 0.82
6.4
0.21
17.56 0.96
0.05
47.04
5.855
333.17 0.95
1.5
0.18
15.68 0.93
0.06
42.98
2.724
5646.11 0.91
AC-Fe 3.0
0.13
12.49 0.98
0.05
68.47
0.942
6665.29 0 .89
4.5
0.22
34.85 0.79
0.001
286.48
0.767
6525.95 0 .91
h =cm, KT=L/g TOC min; q0=g TOC/g; KYN=(L/min); t=(min); KBA=L/g TOC min; N 0=g TOC/L
84
c) Sistema batch
0.0
1.5 cm
3.0 cm
4.5 cm
1.5 cm Thomas and Yoon-Nelson
3.0 cm Thomas and Yoon-Nelson
4.5 cm Thomas and Yoon-Nelson
Bohart-Adams
%T
b) Caracterización de adsorbentes
0.5
(b)
0.6
250
89
1.0
Tabla 2 Parámetros
calculados para los
modelos de Langmuir
y Freundlich
Ads
94
1.5
80
COT
a) Caracterización de agua residual y pre-tratamiento
2.5
40
60
Ce (U PtCo/L)
Tabla 4 Parámetros obtenidos de la modelación de las curvas de ruptura
Resultados
4.4 g Fe/ g CA
20
Fig. 4 Curvas de ruptura de COT con a) AC -N and b) AC -Fe
• Celda electroquímica con
electrodos de Fe (2.5 A, 2.5 h)
• DQO=651.25 g/L; COT=227 g/L
• Color=352,500 U PtCo
• SO4—=104 g/L; NH4+: 62.74 g/L
0
d) Columna
• Dosis molar de Fe2+/H2O2 usada
0.0183/5.7 a pH de 5.3 [2]
Agua residual
0
Langmuir
Freundlich
COT
Color
COT
Color
Adsorbente
qm
b
R2
qm
b
R2 KF 1/n R2 KF
1/n
R2
AC-N
11.15 0.01 0.99 23.56 0.06 0.98 0.20 0.67 0.98 3.20 2.28 0.99
AC-Fe
2.159 0.01 0.99 14.72 0.02 0.98 0.14 0.47 0.99 1.52 0.68 0.99
Proceso de Fenton
• Cinéticas e isotermas
• Columnas
4
160
Ct/C0
Pre-tratamiento del
agua residual
Adsorción
80
120
Ce (g TOC/L)
8
qm=(U PtCo/g AC), (g TOC/g AC); b=(L/U PtCo), (L/g TOC) KF=(UPtCo/g AC) (L/g AC) 1/n, (g TOC /g AC) (L/g AC) 1/n
Metodología
Destilación de
amoniaco
qe (U PtCo/g)
qe (g COT/g)
3
Fig. 3 Isotermas de sorción a) COT y b) color: (▲) AC-N, (■)AC-Fe
Carbón
modificado
con Fe
Destilación de
amonio
b)
12
4
Fig. 1 Síntesis del Metacrilato de metilo[1]
Pretratamiento
16
8
Ads
AC-N
AC-Fe
4
Color
2do orden
K2
qe
R2
0.05 14.47 0.99
0.02 12.69 0.97
qe=U PtCo/g; K 2=g/ U PtCo min
0
0
20
40
60
80
t (min)
100
120
Fig. 2 Cinéticas de sorción de a) COT y b) color: (▲) AC-N, (■)AC-Fe
Agradecimientos
Los autores agradecen a la Universidad Autónoma del Estado de México, proyecto 3533/2013CHT
y al Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Materiales Avanzados (LIDMA).
La modficación electroquímica es una alternativa para mejorar
las capacidades de sorción de materiales.
EL porcentaje de remoción para AC-N y AC -Fe para COT
fue18% y 33.22%, y para color 81.89%, y 80.01%,
respectivamente.
La cianohidrina de acetona no fue oxidada por el proceso
de Fenton ni por adsorción.
Referencias
[1] K. Weissermel, H-J. Arpe, Industrial Organic Chemistry, fourth ed., Wiley-VCH, Germany,
[2] P.T. Almazán-Sánchez, I. Linares-Hernández, V. Martínez-Miranda, V. Lugo-Lugo, R.M. Guadalupe Fonseca-Montes de Oca,
Catal. Today 220–222: (2009) 39-48.