Simulación de un proceso de adsorción batch en un tanque agitado para Azul de Metileno

GALARZA, JULIANA AYELÉN; DELLA BRUNA, GIULIANA TAIS; AVILA, MARIA CECILIA; RUIZ, MARÍA LUCÍA; GRZONA, CLAUDIA BEATRIZ

Villa Mercedes

Jornada; Semana de la Ingeniería Semana FICA; 2023

Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias - UNSL

El objetivo de este trabajo es obtener un modelo cinético que pueda simular el proceso discontinuo de adsorción de azul de metileno (AM) sobre una caolinita natural y modificada en un tanque agitado. Para poder determinar el modelo cinético correspondiente al mecanismo de adsorción en estudio es necesario determinar experimentalmente la curva cinética del proceso de adsorción. Estas curvas cinéticas proporcionan los datos necesarios para realizar un ajuste Utilizando un modelo cinético, donde los respectivos coeficientes de transferencia de masa cumplen la función de parámetros de ajuste. Antes de seleccionar un modelo cinético específico para describir el proceso de adsorción, se deben realizar suposiciones sobre los mecanismos de transportedominantes (hipótesis de transporte). La verificación de la hipótesis de transporte se realiza entonces comparando las curvas cinéticas calculadas a partir de dichos modelos y las curvas cinéticas experimentales. De esta forma, las medidas cinéticas dan información sobre los mecanismos relevantes y proporcionan los valores de los parámetros de transporte. Es una suposicióngeneralmente aceptada que la velocidad total del proceso de adsorción está determinada por la difusión de película y/o la difusión intrapartícula. Una diferencia fundamental entre la difusión de película y la difusión intrapartícula consiste en la dependencia de las condiciones hidrodinámicas, enparticular la velocidad del agitador en tanques de suspensión. Los parámetros de transferencia de masa para los procesos de difusión interna, no dependen de las condiciones hidrodinámicas y, por lo tanto, son transferibles a otras condiciones del proceso. Para la adsorción de AM en caolinita natural y modificada el modelo de difusión intrapartícula sin resistencia externa a la transferencia de masa presentó un buen ajuste. Los resultados de la simulación muestran que si se utiliza caolinita natural para eliminar el AM de 2000 L de solución coloreada el equilibrio se alcanza a los 800 minutos y se logra una eliminación del 59% del colorante. En el caso de utilizar caolinita modificada el equilibrio se alcanza a los 900 minutos con un porcentaje de eliminación del AM del 82,5%. En base a lo expuesto se puede concluir que ambos adsorbentes se pueden utilizar para reducir el contenido de AM de la solución coloreada, presentando mayor eficiencia la caolinita modificada.