Influence of the bed height on the dynamic behavior of a fixed-bed column during mercury biosorption
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Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM)
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This study evaluated the packing density of residual biomass of cocoa bean husk as adsorbent of Hg (II) dissolved in an aqueous solution inside a continuous fixed-bed system. The effects of the height of the bed on the removal of the pollutant were evaluated. This experimental work was based on biomass preparation, adsorber design and assembly, and mathematical modelling. The variables considered in the process were initial concentration of the metal, pH, flow rate and particle size. The incident-independent variable was the packing density (mg biomass/bed volume), which translated into the height (cm) of the packing. The FTIR analyses of the husk revealed the presence of functional groups in the spectrum that favour the adsorption of the metal. The residual concentration of the solution was measured by UV/Vis spectroscopy; the maximum adsorption capacity was 99.62%, by the 10g (7.5 cm) bed. In addition, the Thomas model was the best-fitting for the experimental data. On the basis of these results, we concluded that cocoa bean husk has potential to be used as bioadsorbent of Hg (II) from aqueous solutions and that the increase in bed height in the continuous system favours the removal of the pollutant.
Se determinó el impacto de la altura del lecho en la remoción de Hg (II), presente en solución sobre biomasa residual de cáscara de cacao en sistema continuo de lecho fijo, evaluando el rendimiento de la densidad de empaque. El trabajo experimental estuvo fundamentado en: preparación de la biomasa, diseño y montaje de la unidad de adsorción y modelado matemático, considerando como variables intervinientes en el proceso la concentración inicial del metal, pH, velocidad de flujo y tamaño de partícula y como variable independiente incidente la densidad de empaque mg biomasa/volumen del lecho, traducido en altura en cm de empaque. Los análisis FTIR de la cáscara muestran la presencia de grupos funcionales que favorecen la adsorción de iones metálicos. La concentración de Hg (II) se midió por espectroscopia UV/vis; se obtuvo una capacidad máxima de adsorción fue de 99.62 % para el lecho de 10g (7.5 cm). Además, el modelo de Thomas fue el que mejor ajustó los datos experimentales. A partir de estos resultados, se concluye que la cáscara de cacao tiene potencial para ser utilizado como bioadsorbente de Hg (II) en solución y que el aumento de la altura del lecho en el sistema continuo favoreció la remoción del contaminante.
Se determinó el impacto de la altura del lecho en la remoción de Hg (II), presente en solución sobre biomasa residual de cáscara de cacao en sistema continuo de lecho fijo, evaluando el rendimiento de la densidad de empaque. El trabajo experimental estuvo fundamentado en: preparación de la biomasa, diseño y montaje de la unidad de adsorción y modelado matemático, considerando como variables intervinientes en el proceso la concentración inicial del metal, pH, velocidad de flujo y tamaño de partícula y como variable independiente incidente la densidad de empaque mg biomasa/volumen del lecho, traducido en altura en cm de empaque. Los análisis FTIR de la cáscara muestran la presencia de grupos funcionales que favorecen la adsorción de iones metálicos. La concentración de Hg (II) se midió por espectroscopia UV/vis; se obtuvo una capacidad máxima de adsorción fue de 99.62 % para el lecho de 10g (7.5 cm). Además, el modelo de Thomas fue el que mejor ajustó los datos experimentales. A partir de estos resultados, se concluye que la cáscara de cacao tiene potencial para ser utilizado como bioadsorbente de Hg (II) en solución y que el aumento de la altura del lecho en el sistema continuo favoreció la remoción del contaminante.