Reactor Fotocatalítico Anular con TiO2 en Suspensióon Acuosa: Resultados Teóricos y Experimentales de la Degradación de Tricloroetileno

ROMERO, R.L.; ALFANO, O.M.; CASSANO, A.E.

La Plata, Argentina

Workshop; 90ªReunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2005

Universidad Nacional de la Plata

Se estudia la foto-degradación del contaminante tricloroetileno (TCE), en un sistema heterogéneo constituido por una suspensión acuosa de partículas del catalizador TiO2 (Aldrich). Para ello se emplea un reactor anular de planta piloto con la fuente de radiación UV montada sobre su eje. La operación es de tipo discontinuo con reciclo (recirculación del fluido entre el reactor y el tanque de almacenamiento). Utilizando el balance de materia en el sistema completo, es posible predecir teóricamente la evolución temporal de la concentración de TCE en el tanque de almacenamiento ?bach? con reciclo. Para ello se modela el reactor anular suponiendo diferentes comportamientos: i) reactor mezcla perfecta, ii) reactor laminar en estado estacionario y iii) reactor laminar en estado transiente. Se varían las concentraciones iniciales de TCE entre 15 y 70 ppm, modificándose la cantidad de TiO2 entre 0.25 y 1.00 g L-1. Se comparan los resultados de los tres modelos planteados, y se verifica que el caso iii es el que produce las predicciones más aceptables de los valores experimentales de concentración final de TCE. Palabras claves: Fotocatálisis; Reactor anular; Tricloroetileno; Modelado; Radiación UV. The photodegradation of trichloroethylene (TCE), a well-known contaminant, is studied in a heterogeneous system of an aqueous suspension of TiO2 catalyst particles (Aldrich). A pilot plant annular reactor with the UV radiation source on its axis is used. The operation is a discontinuous recycled type (reciclation of the fluid between the reactor and the storage tank). Performing the mass balance on the entire system, the time dependence of the TCE concentration in the batch recycle tank can be predicted. The annular reactor is modelled assuming the following behaviours: i) perfectly mixed reactor, ii) steady state laminar flow reactor, and iii) transient state laminar flow reactor. The initial TCE concentration varies between 15 and 70 ppm, and the TiO2 ones between 0.25 and 1.00 g L-1. The results for the three models are compared and the iii case is the one that gives the better prediction for the experimental data of the final TCE concentration. Keywords: Photocatalysis; Annular reactor; Trichloroethylene; Modelling; UV radiation.