Uso de la cascarilla de arroz para la remoción de azul de metileno en columnas de lecho empacado
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Date
2014-08-06Metadata
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Abstract
Este trabajo muestra la utilización de la cascarilla de arroz para la remoción del colorante catiónico azul de metileno bajo sistema continuo. Un diseño factorial 23, con puntos centrales y distribución aleatoria, fue implementado para evaluar la correlación de los factores experimentales en el proceso de adsorción. Las variables consideradas fueron pH, tamaño de partícula, presencia salina, velocidad de entrada, concentración inicial del colorante y altura de columna. Las muestras fueron analizadas a intervalos definidos de tiempo. La cantidad del colorante removido fue cuantificado por medio de espectroscopia Ultravioleta - Visible. Los modelos de Adams-Bohart, Thomas y BDST (Bed-depht/service time analysis) fueron utilizados para predecir las curvas de ruptura usando regresión no lineal y establecer los parámetros característicos del proceso. Se encontró que la transferencia de colorante al material adsorbente se favorece a pH básico, menor tamaño de partícula, flujo y concentración baja y mayor altura. El diseño de experimentos estableció que la concentración inicial de colorante y la altura del lecho fueron los factores más significativos. Con respecto a los modelos, el de Thomas presentó el mejor ajuste para la descripción de las curvas de ruptura a las condiciones experimentales y el de Adams-Bohart resultó adecuado para el comportamiento dinámico limitado a la parte inicial. Finalmente, el modelo BDST mostró una buena correlación y permitió establecer que la altura es determinante para el escalado del proceso.
Abstract
This work shows the use of rice husk in the removal of cationic dye methylene blue on continuous system. A factorial design 23 with center points and random distribution was implemented to evaluate the correlation of the experimental factors in the adsorption process. The considered variables were pH, particle size, salt presence, flow rate, dye initial concentration, and bed depth. The samples were analyzed in defined time intervals. The amount of removed dye was quantified by UV spectroscopy - Visible. Adams-Bohart, Thomas and BDST (Bed-depht/service time analysis) models were used to predict the breakthrough curves using non-linear regression and establish the characteristic parameters of the process. It was found that the transference of dye toward the adsorbent is favored by a basic pH, a small particle size, low flow rate and dye concentration, and high bed depth. The design of experiments established that the initial dye concentration and the bed depth were the most significant factors. Regarding the models, the Thomas provided the best fit to describe the breakthrough curves in experimental conditions and Adams-Bohart was found suitable for dynamic behavior limited to the initial part. Finally, BDST model exhibited a good correlation and allowed to establish that bed depth is a determinant factor for scaling process.