26) martinez ballesteros guadalupe_2013-1
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Operaciones Unitarias II Transferencia de masa en la adsorción de compuestos orgánicos volátiles (VOC) en zeolita: curvas de rompimiento experimentales y teóricas Martínez Ballesteros Guadalupe Jueves 11 de abril del 2013
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Operaciones Unitarias II
Transferencia de masa en la adsorción de compuestos orgánicos volátiles (VOC) en
zeolita: curvas de rompimiento experimentales y teóricas
Martínez Ballesteros GuadalupeJueves 11 de abril del 2013
Mass Transfer in VOC Adsorption onZeolite: Experimental andTheoretical Breakthrough Curves
Autores:S T E P H A N B R O S I L L O N ,M A R I E - H E L E N E M A N E R OJ E A N - N O E L F O U S S A R D
Departamento de Ingeniería de Procesos IndustrialesLaboratorio de Ingeniería de procesos ambientalesInstituto Nacional de Ciencias Aplicadas (INSA)Toulouse, Francia.
VOL. 35, NO. 17, 2001 / ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY.5 paginas.
Índice
1. Introducción2. Enfoque Teórico3. Estudio Experimental4. Resultados y Discusiones
Introducción
Dentro de la industria hay varios procesos para hacer frente a las emisiones de VOCs.
Incineración y infiltración son clasificadas como técnicas destructivas mientras condensación, depuración y adsorción son consideradas como recuperativas.
la zeolita es una alternativa interesante ya que son: estables a altas temperaturas, mantienen bien la capacidad de adsorción bajo condiciones húmedas y no son inflamables.
Los contactares que se utilizan para la adsorción en zeolita son camas empacadas fijas y sistemas rotativos de rueda.
Tien y Ruthven han propuesto algunos modelos que están basados en : ecuaciones de fenómenos de transporte, de equilibrio isotérmico, de balance de masa, condiciones limite y condiciones iniciales.
El punto de este artículo es predecir las curvas de rompimiento de solventes industriales en una cama fija de zeolita.
Enfoque Teórico
El avance de adsorción dinámica en una cama fija esta basada en un balance de materia en fase gas, transferencia de masa dentro de los pellets, la relación del equilibrio de adsorción, condiciones limites e iniciales.
La estimación del coeficiente de la transferencia de masa dentro del pellets (Kp)
Balance de masa en una cama fija. Si la velocidad de flujo es constante y el efecto de la dispersión axial es despreciable, esta dado por:
Transferencia en la fase gas esta dada por:
Transferencia de masa dentro del pellet, estada dada por :
Las capacidades de adsorción fueron deducidas de las isotermas del equilibrio de adsorción usando la isoterma de Langmuir.
Condiciones límite
Condiciones iniciales
Coeficiente Kp
La difusividad de Knudsen esta dada por la relación:
La tortuosidad de poro y la tortuosidad de superficie es igual
Estudios Experimentales
Adsorbente, si la relación de silicio y aluminio es alta da al absorbente características hidrofónicas
Tabla 1. Parámetros de adsorción
se usaron 4 diferentes VOC : n-heptano, n-octano , acetona, metil-etil-cetona(MEK).
Columna de adsorción
Condiciones experimentales para las curvas de rompimiento
Contante de Langmuir para la isoterma de equilibrio
El coeficiente Kf fue evaluado por la expresión de Petrovics y Thodos´s
El trabajo experimental da Re( Reynolds) y Sc (Schmidt) igual a 39 y 1.42, respectivamente.
Conclusiones y Discusiones
La ventaja principal en este trabajo es que los parámetros que aparecen en este modelo pueden ser fácilmente estimados por correlaciones o determinados por experimentos simples de un reactor batch
Los Efecto de los coeficientes de transferencia de masa en las curvas calculadas de rompimiento.
la resistencia de transferencia de masa externa es menos importante que la resistencia de transferencia de masa interna
Curvas de rompimiento experimentales
La siguiente ecuación nos ayuda en la predicción de las curvas de rompimiento para otros VOC adsorbentes en la zeolita
En la transferencia de masa es importante la porosidad del adsorbente.
Es difícil hacer una investigación mas detallada sobre la influencia de la estructura de la zeolita.
Gracias por su atención
