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Título : Evaluación de los coeficientes globales de transferencia de masa en biofiltros percoladores para el tratamiento de corrientes gaseosas residuales contaminadas con xileno
Autores: Melo Cruz, Daniel Eugenio
Palabras clave : Biofiltro
Tratamiento de aguas residuales
Xileno
Transferencia de masa
Fecha de publicación: 16-mar-2017
Resumen: En este estudio fueron determinados experimentalmente los coeficientes globales de transferencia de masa de xileno (KLaX y KGaX) para dos diferentes materiales de empaque en un biofiltro percolador (BTF) construido a escala de laboratorio. Los materiales de empaque evaluados fueron anillos plásticos (AP) y espuma de poliuretano (PUF). El BTF se construyó a partir de una columna transparente de acrílico (D= 9,4×10-2 m; H= 5,0×10-1 m), fue alimentado con una concentración de xileno en el gas de 5 g.m-3 y operado a tiempos de residencia de lecho vacío (EBRTs) de 10, 20, 40 y 60 s; esta concentración y EBRTs son típicos en BTFs. Un modelo basado en balances de masa de xileno y los datos experimentales permitieron determinar los coeficientes experimentales por medio de un método de optimización, donde KLaX fue el parámetro de ajuste. Una correlación experimental permitió determinar los coeficientes globales de transferencia de masa de oxígeno (KLaO2) en los dos materiales de soporte. Por otra parte, se determinaron los coeficientes locales de transferencia de masa de xileno teóricos (kLX y kGX) a partir de correlaciones empíricas y posteriormente se determinaron los KLaX teóricos. Los valores de KLaX experimentales están en el rango de 27 a 39 h-1 cuando el BTF se empacó con AP y de 16 a 28 h-1 en el BTF empacado con PUF; valores de KLaO2 de 54 a 78 h-1 en el BTF empacado con AP y de 32 a 56 h-1 en el BTF empacado con PUF fueron obtenidos; los resultados obtenidos en este estudio, comparados con otros estudios de transferencia de masa de COVs muestran los más bajos coeficientes de transferencia. De acuerdo a los resultados se observó que el EBRT tiene influencia sobre los coeficientes y que el oxígeno fue transferido más rápido que el xileno. Adicionalmente se encontró que, bajo las condiciones evaluadas, se podrían presentar limitaciones de transferencia de masa de xileno cuando el BTF se opere inoculado. Además de las limitaciones de transferencia de xileno, un déficit de oxígeno se presentaría si la concentración de xileno en la corriente gaseosa que ingresa al BTF es mayor a 2,1 g.m-3. Los kLaX y kGaX teóricos obtenidos de las correlaciones empíricas mostraron que la principal resistencia a la transferencia de masa de xileno se encuentra en la fase líquida. También se observó que existen diferencias entre los KLaX teóricos obtenidos a partir de correlaciones empíricas reportadas en la literatura y los calculados experimentalmente en este estudio; esto sugiere que un mejor diseño de los BTFs requiere una estimación precisa de los coeficientes globales de transferencia de masa
URI: http://hdl.handle.net/10893/10119
Aparece en las colecciones: Ingeniería Sanitaria y Ambiental

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