Modeling of a Solar Heterogeneous Photocatalytic Reactor with TiO 2 for Treatment of Wastewater Contaminated By Albendazole.
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Resumen en español
(Eng) Albendazole is an anthelmintic drug with antiangiogenic properties, which means that inhibits the development of new blood vessels. This causes a serious risk for the growth of fetus during pregnancy as a result. Heterogeneous photocatalysis has been proposed as an alternative for removal of this contaminant. In this study, a solar compound parabolic collector (CPC) photocatalytic reactor was modeled and simulated in order to describe the total organic carbon (TOC) degradation of commercial albendazole. The Six Flux Model approach (SFM) was used to estimate the Local Velocity Volumetric Rate of Photon Absorption (LVRPA) coupled with a Langmuir - Hinshelwood (L - H) kinetic model in order to describe the photocatalytic degradation of the TOC content of the contaminant and its photochemical oxidation products. The par ameters of the L - H model were estimated from experimental data obtained with a catalyst loading of 0.6 g/l, initial pH of 5.0 and three different initial TOC concentrations of the commercial albendazole (159.95, 75.58 and 40 ppm). The rate constant ( k T ) and adsorption constant ( K 1 ), estimated from the parameter fitting, were 9.28×10 - 4 m 1.5 ppmW - 0.5 s - 1 and 3.02 × 10 - 2 ppm - 1 , respectively. The model was validated with experimental results, achieving a TOC removal of 40% with the lowest concentration of the contaminant. By simulating the process with different catalyst loadings, the maximum TOC removal was achieved with 0.21 g/L of TiO 2 .
Resumen en español
(Spa) El albendazol es un medicamento anthelmíntico con propiedades antiangiogénicas, lo que significa que inhibe el desarrollo de nuevos vasos sanguíneos. Esto implica un riesgo serio para el crecimiento del feto durante el embarazo. La fotocatálisis heterogénea se ha propu esto como alternativa para eliminar este contaminante emergente. En este estudio, un reactor fotocatalítico solar de collector parabólico compuesto (CPC) se modeló y simuló para describir la degradación del carbono orgánico total (TOC) del albendazol comer cial. El enfoque del modelo de seis flujos (SFM) se empleó para calcular la velocidad local volumétrica de absorción de fotones (LVRPA) y se acopló con el modelo cinético de Langmuir - Hinshelwood (L - H) para describir la degradación fotocatalítica del cont enido de TOC de el contaminante y los productos de su oxidación. Los parámetros del modelo L - H se estimaron a partir de datos experimentales obtenidos con una carga de catalizador de 0.6 g/l, un pH inicial de 5.0 y tres diferentes concentraciones iniciale s de TOC del albendazol comercial (159.95, 75.58 y 40 ppm). La constante cinética ( k T ) y la constant de adsorción ( K 1 ), calculadas a partir del ajuste de parámetros fueron 9.28×10 - 4 m 1.5 ppmW - 0.5 s - 1 y 3.02 × 10 - 2 ppm - 1 , respectivamente. El modelo se validó con resultados experimentales, alcanzando una reducción de TOC del 40% con la concentración más baja del contaminante. Simulando el proceso con diferentes cargas de catalizador, la máxima reducción de TOC se obtuvo con 0.21 g/L de TiO 2 .