Diseño de una planta de tratamiento de aguas contaminadas en fenol, mediante oxidación húmeda PDF Download
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Author: Sergi Tejeda Martínez
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : es
Pages : 100
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Author: Sergi Tejeda Martínez
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ISBN:
Category :
Languages : es
Pages : 100
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Author: Marta Martín Berenguer
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : es
Pages : 260
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Author: Jesús Vicente Santiago
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Category : Oxidacón
Languages : es
Pages : 235
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Las instalaciones de coquería de las plantas siderúrgicas generan efluentes residuales caracterizados por su alto contenido en compuestos tóxicos (fenoles, tiocianato, cianuros, etcétera) que han de ser tratados antes de su vertido para adecuarse a los límites establecidos por la legislación vigente. Estos contaminantes también aparecen en las aguas residuales de numerosos procesos industriales, por lo que su eliminación constituye un problema bastante generalizado en la temática medioambiental. En este trabajo se ha estudiado la posibilidad de oxidar eficazmente el fenol y tiocianato en fase acuosa bajo condiciones de alta presión y temperatura, técnica conocida como oxidación húmeda. Inicialmente, se ha realizado una serie de experiencias previas dirigidas hacia el establecimiento de unas condiciones de operación que sirvan como referencia para el desarrollo de la experimentación que dará lugar al análisis del alcance del proceso en función de las variables de operación más relevantes que lo caracterizan. En todo momento se ha puesto especial énfasis en que todas las experiencias transcurran bajo control cinético para garantizar la validez de los datos experimentales obtenidos. A partir del análisis de la influencia de la temperatura de operación, presión (concentración de oxígeno) y concentración inicial de contaminante se han determinado los parámetros que caracterizan las cinéticas de la oxidación individual de fenol y tiocianato respectivamente en ausencia de catalizadores y de sustancias promotoras. En ambos procesos, para la etapa rápida de degradación, se han determinado los órdenes de reacción con respecto al contaminante principal y para el oxígeno, así como los parámetros de Arrhenius que describen la dependencia de la constante de reacción con la temperatura. En este trabajo se ha encontrado que es posible oxidar concentraciones de fenol de hasta 3000 ppm en apenas 30 minutos si se opera a 200 ̂C y 100 atm, mientras que se requieren aproximadamente tres horas para degradar 1000 ppm de tiocianato trabajando bajo idénticas condiciones. Para la oxidación de fenol, la existencia de un período de inducción ha resultado ser un fenómeno de gran interés para la operación técnica en planta, por lo que se han estudiado sus características en función de las condiciones de trabajo y su repercusión en la cinética y mecanismo del proceso. Ambas oxidaciones tienen lugar a través de un mecanismo radicalario en el que inicialmente se forman radicales libres por interacción con el oxígeno molecular empleado como oxidante, propagándose la cadena posteriormente gracias a la generación de especies radicalarias intermedias de diversa índole. Tanto para la oxidación húmeda de fenol como para la de tiocianato, se han propuesto caminos de degradación basados en los resultados experimentales obtenidos y en consideraciones mecanísticas recogidas a lo largo de la bibliografía sobre procesos de oxidación húmeda similares, caso del fenol, o en procesos afines como puede ser la oxidación química para el tiocianato. Por otra parte, también se ha estudiado la oxidación húmeda simultánea de fenol y tiocianato en ausencia de catalizador, y en esta ocasión, el pH del medio ha destacado como un importante factor condicionante de la cinética del proceso. Así, trabajar a pH alcalino provoca una ralentización de la velocidad de oxidación de fenol que se une al efecto inhibidor causado por la presencia de tiocianato. Sin embargo, la presencia de fenol en la oxidación de tiocianato da lugar a un fuerte sinergismo que conduce a cinéticas muy rápidas para la degradación de dicho contaminante inorgánico. Finalmente, se ha acometido el estudio de la oxidación húmeda catalítica de fenol en fase homogénea ensayando diferentes sales de metales con potencial actividad catalítica (sulfatos de cobalto, hierro y cobre). El cobalto ha resultado ser una especie de consumidor de radicales libres de manera que su presencia en el medio de reacción perjudica notablemente la degradación del fenol. Sin embargo, tanto el hierro en sus distintos estados de oxidación como el cobre han destacado como importantes catalizadores homogéneos para la oxidación húmeda de fenol. En este aspecto, la experimentación se ha enfocado hacia la búsqueda de unas condiciones de presión y temperatura lo menos severas posible que den lugar a cinéticas suficientemente eficaces como para alcanzar conversiones elevadas en tiempos de reacción no excesivamente largos. Trabajando con cobre, el mejor resultado obtenido en este sentido se ha conseguido al oxidar 1000 ppm de fenol a 130 ̂C y 5 atm, mientras que cuando se emplean sales de hierro, las condiciones óptimas alcanzadas han sido 150 ̂C y 10 atm.
Author: Diego Bachiller Piñero
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Languages : es
Pages : 429
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En consecuencia a la constante contaminación a la que se ha sometido la región de Tamiahua durante las últimas décadas, han comenzado grandes cambios en el ecosistema. Una de las partes más afectadas de la región es la laguna de Tamiahua la cual se encuentra en peligro al igual que las especies que habitan en ella. La principal contaminación a la que se ha sometido el agua de esta laguna son continuas descargas de agua residual. Esta contaminación ha generado pérdidas económicas para las personas que dependen de los recursos que dicha laguna proporciona. Los pescadores comienzan a tener pescado contaminado o escasez del mismo, mientras que los agricultores que utilizan dicha agua para el riego de sus cultivos se preocupan por ya no poder continuar usándola ya que si el nivel de contaminación aumenta contaminarían sus cosechas provocando enfermedades a los consumidores. En este estudio se propuso el diseño de una planta piloto para el tratamiento de agua residual a base de concentradores de radiación solar. Esta planta tendrá como indicadores los huevos de helminto y utilizará el proceso de Foto-Fenton promovido con radiación UV solar para la oxidación de la materia orgánica. Se consideraron dos concentraciones de Fe y H2O2 para ser analizadas a lo largo de este proyecto, teniendo como finalidad el encontrar la concentración que mejor se adecue al diseño de la planta. Para el diseño de la planta piloto se utilizaron parámetros de escalamiento los cuales ayudaron al cálculo del área de concentración necesaria para tratar un gasto de 1L/s lo que proporcionó el número de concentradores necesarios para el tratamiento. Posteriormente, se calculó la potencia de la bomba necesaria para el sistema hidráulico. Como resultado final, se obtuvo que con la concentración Fe[10] H2O2[280] + sol junto con 375 concentradores de radiación solar y una bomba de 1hp se puede conseguir inactivar el 100% de huevos de helminto que se encuentren en el agua residual.
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Languages : es
Pages : 236
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Author: Ernesto Manuel Castro Codesal
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Category :
Languages : es
Pages : 180
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Author: Oscar Antonio Osegueda Chicas
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Category :
Languages : en
Pages : 147
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"Los procesos de oxidación químicos son una herramienta universal para el tratamiento de aguas subterráneas, efluentes industriales y aguas residuales. Una de estas técnicas se basa en la generación de radicales hidroxilos (·OH), y se le conoce con el nombre de proceso de oxidación avanzada (AOP). Aunque dicho proceso es considerado una poderosa herramienta para la degradación de contaminantes, este enfrenta varias limitación prácticas especialmente en función del sistema seleccionado para la generación de los ·OH. El objetivo de este trabajo fue proponer y poner a prueba una estrategia novedosa con el fin de ampliar la aplicabilidad de la oxidación avanzada, integrando al sistema el uso de reactores de membrana catalítica (CMR). Los esfuerzos fueron enfocados en la aplicación de los CMRs para la oxidación de un compuesto orgánico modelo (fenol), utilizando peróxido de hidrogeno generado in situ como fuente de ·OH. Las características de los CMRs permiten la síntesis directa de H2O2" -- TDX.
Author: Angel María Fernández Lora
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Languages : es
Pages : 373
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Languages : es
Pages : 266
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El presente trabajo forma parte de una línea de investigación que se está desarrollando desde hace varios años en el grupo de investigación de Catálisis y Procesos de Separación (CyPS) del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad Complutense de Madrid. Esta línea de investigación se enmarca en el tratamiento de efluentes acuosos con contaminantes no biodegradables y se ha desarrollado dentro del marco de diferentes proyectos, como son REMTAVARES (Red madrileña de tratamientos avanzados para aguas residuales con contaminantes no biodegradables) de la Comunidad de Madrid y TRAGUA (Tratamiento y Reutización de aguas residuales para un desarrollo sostenible) del Ministerio de Economía y Competitividad. El presente trabajo está enfocado hacia el estudio de la eliminación de colorantes en aguas industriales y se ha desarrollado dentro del proyecto ADOX (Procesos combinados de adsorción y oxidación húmeda para el tratamiento de aguas residuales de industrias de impresión y artes gráficas) del Ministerio de Economía y Competitividad (CTQ2008-02728). El sector industrial consume y contamina una gran cantidad de agua, siendo responsable del vertido de desechos peligrosos. Por ello, es fundamental llevar a cabo un correcto tratamiento de las aguas residuales en el sector industrial, y más aún en países donde los recursos hídricos son escasos, como sucede en España. Uno de los contaminantes que está sufriendo grandes restricciones en su vertido son los colorantes, debido al carácter tóxico y mutagénico de muchos de ellos. Los colorantes son ampliamente utilizados en numerosas industrias: alimentaria, agrícola, cuero, tintes de pelo, etc., pero su mayor consumo se produce en industrias textiles y de artes gráficas. La mayor dificultad que presenta el tratamiento de estos vertidos se debe a que los colorantes son compuestos resistentes a la digestión aerobia, a los tratamientos térmicos y a los agentes oxidantes convencionales. Por ello, en las últimas décadas se han intentado desarrollar tratamientos físicos, químicos y biológicos, que sean eficaces para la decoloración de las aguas residuales. De entre las distintas técnicas disponibles, cabe destacar la adsorción, que ofrece buenos resultados en la eliminación de una amplia variedad de colorantes y presenta importantes ventajas: elevada calidad de efluente tratado, bajo coste de operación, baja sensibilidad a los tóxicos, etc...
