Ensayos dinámicos de adsorción usando una matriz de quitosano/pellet cerámico para la remoción de azo-colorantes

Abstract

Los objetivos del trabajo fueron: (a) Utilizar la matriz biocompuesta de pellets cerámicos de alúmina/QS reticulado iónicamente con Acido oxálico (PQO) como material adsorbente en una columna del lecho fijo para la adsorción del coloranteRR195; (b) Evaluar diferentes parámetros operacionales tales como variación de concentraciónde alimentación de colorante, cantidad de adsorbente (altura de empaquetamiento) y caudal volumétrico de alimentación del efluente para caracterizar la eficiencia del material adsorbente;(c) A partir de modelos de isotermas de adsorción determinar los parámetros de éstos ycompararlos con los resultados obtenidos de los ensayos tipo batch; (d) utilizar diferentes ecuaciones matemáticas para modelar el comportamiento de la columna de adsorción.La matriz bio-compuesta es un excelente material para la remoción de colorantes con implicancias tecnológicas ya que puede utilizarse en columnas de adsorción de lecho fijo. A partir de los resultados de las curvas de ruptura para la variación de la concentración de alimentación,fue posible analizar las isotermas en el equilibrio de adsorción siendo el modelo de Langmuir el que mejor representa los resultados experimentales; usando este modelo se pudo calcular la capacidad máxima de adsorción (Qm) de la columna para el colorante RR195, dicho resultado secomparó con los resultados obtenidos en ensayos tipo batch. A través de diferentes experimentos se analizó el efecto de las condiciones operativas en el proceso de adsorción. Usando las ecuaciones de Thomas y Yan se modelaron matemáticamente las curvas de ruptura obteniendo diferentes parámetros; el análisis de éstos permite comparar los resultados experimentales(capacidad de adsorción) con los obtenidos matemáticamente. El modelo de Yan presentó buena concordancia entre los valores experimentales y predichos. Los ensayos dinámicos empleando columnas en escala experimental son adaptables a casos reales, esto proporciona una mejor visión del comportamiento de los sistemas de adsorción. Se aplicó el modelo BDST permitiendo realizar predicciones de los sistemas bajo condiciones operativas diferentes a las testeadas, lo cual resulta útil para el diseño de columnas en condiciones industriales.