Estimación de las propiedades ópticas de suspensiones de Goetita para modelar el campo radiante en su uso como catalizador en el proceso foto-fenton heterogéneo

ORTIZ, G.B.; ALFANO, O.M.; CASSANO, A.E.

Rosario, Argentina

Workshop; Workshop on Mathematical Modelling of Energy and Mass Transfer Processes, and Applications; 2005

Tanto para el modelado de reactores fotocatalíticos como para la obtención de datos cinéticos confiables, es imprescindible el conocimiento del campo de radiación en el interior del reactor. Esto puede lograrse mediante la resolución de la ecuación de transferencia de radiación (ETR). Para la resolución de la ETR es necesario conocer tres propiedades ópticas de la suspensión: el coeficiente de absorción volumétrico, el coeficiente de dispersión volumétrico y la función de distribución espacial de radiación dispersada (función de fase), lo cual permite una adecuada representación del sistema de absorción y dispersión de la radiación en reactores fotocatalíticos de lecho suspendido. En el presente trabajo se propone un método experimental novedoso para determinar dichas propiedades en suspensiones acuosas de goetita comercial marca Aldrich (? - FeOOH, 100-200 mesh), valores que no habían sido aún determinados para ningún catalizador del proceso foto-Fenton heterogéneo. Dichas propiedades se evaluaron a través de medidas independientes de extinción, transmitancia difusa y reflectancia difusa en la celda de flujo de un espectrofotóm etro1,2, y aplicando un modelo computacional del campo radiante dentro de la celda. Para la resolución numérica de la ecuación íntegro diferencial que representa la RTE, se aplicó el Método de la Ordenada Discreta3, que transforma este balance en un conjunto de ecuaciones algebraicas discretas, resolubles numéricamente. Se representó la función de fase mediante el modelo de Henyey y Greenstein, y se expandió dicha expresión en series de Legendre. Las propiedades obtenidas resultan imprescindibles para la determinación de la velocidad volumétrica de absorción de fotones del sistema y, a partir de ella, la predicción de la velocidad de degradación del contaminante y/o la determinación de la eficiencia cuántica del proceso foto-Fenton heterogéneo.