Examinando por Materia "Xileno"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Eliminación de vapores de xileno presentes en una corriente de gas en un biofiltro percolador.
    (2016-05-20) Agudelo Paz, Ubaldo Fillol; Silva Vinasco, Juan Pablo
    El presente trabajo de investigación evaluó la eliminación de vapores de xileno presentes en una corriente de aire a través de dos biofiltros percoladores (BTF´s) operados en paralelo a escala banco y alimentados en contracorriente. El primer biofiltro percolador (BTF1) fue empacado con una esponja porosa de plástico de poliuretano mientras que el segundo (BTF2) con anillos de plástico de polipropileno. Ambos BTF´s fueron inoculados con un consorcio microbiano de una industria papelera. Los BTF´s fueron operados continuamente durante 24 horas diarias con concentraciones de entrada de 0.43, 1.30, 3.04 y 5.64 gm-3 de xileno a una tasa de flujo de gas de 0.26 m3h-1 y un tiempo de residencia del gas de 90 s. Las eficiencias de eliminación del BTF1 fueron 83.33; 93.94; 93.10 y 72.46% para concentraciones de entrada de 0.43, 1.30, 3.04 y 5.64 gm-3 de xileno. El BTF2 obtuvo eficiencias de eliminación de 83.33; 82.69; 75.64 y 74.00% para iguales concentraciones de alimentación que el BTF1. Se presentó un disminución del BTF2 de 11.25 y 17.46% respecto al BTF1 para concentraciones de entrada de 1.30 y 3.04 gm-3 de xileno, lo que indica que un aumento en la concentración de entrada disminuye la eficiencia de eliminación. Por otra parte, se observó una máxima capacidad de eliminación de 157.35 y 154.97 gm-3h-1 en ambos BTF´s para una carga de entrada de 225.78 gm-3h-1. En cuanto a la caída de presión el BTF1 durante las dos primeras fases de operación, es decir, para cargas contaminantes de 17.37 a 52.1 gm-3h-1 estuvo por encima de las del BTF2 experimentando valores de 130.75 a 533.9 Pa m-1; mientras en las dos fases restantes, es decir, para cargas contaminantes de 121.57 a 225.78 gm-3h-1 el BTF2 experimentó mayores caídas de presión comparada con la del BTF1 con valores de 828.09 a 1198.55 Pa m-1; observándose un taponamiento del BTF2 seguido de una disminución en la eficiencia de eliminación; se empleó el lavado de los platos distribuidores como estrategia para resolver este problema. El comportamiento del crecimiento de biomasa en la sección inferior durante las dos primeras fases de operación para el BTF1 varió de 0.015 a 0.028 gSSV/gmedio; mientras para el BTF2 varió de 0.026 a 0.038 gSSV/gmedio; una disminución del 22% en la concentración de biomasa se observó en el BTF2 a partir de la tercera fase de operación en la sección superior, luego del lavado manual de los platos distribuidores del BTF2. Acorde con lo anterior, los resultados de las variables operacionales estudiadas, además de las capacidades de eliminación y las eficiencias de eliminación obtenidas en el presente trabajo de investigación, demuestran que los biofiltros percoladores son una tecnología eficiente para el manejo de grandes volúmenes de aire (10 ¿ 300000 m-3h-1) con bajas concentraciones (0 ¿ 8.3 gm-3) (Govind 2009), económica y ambientalmente limpia; que puede convertirse en uno de los mejores métodos disponibles para el tratamiento de corrientes de aire contaminados con diversos compuestos volátiles, para elevar su escala a nivel industrial
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    PublicaciónAcceso abierto
    Evaluación de los coeficientes globales de transferencia de masa en biofiltros percoladores para el tratamiento de corrientes gaseosas residuales contaminadas con xileno.
    (2017-03-16) Melo Cruz, Daniel Eugenio; Silva Vinasco, Juan Pablo
    En este estudio fueron determinados experimentalmente los coeficientes globales de transferencia de masa de xileno (KLaX y KGaX) para dos diferentes materiales de empaque en un biofiltro percolador (BTF) construido a escala de laboratorio. Los materiales de empaque evaluados fueron anillos plásticos (AP) y espuma de poliuretano (PUF). El BTF se construyó a partir de una columna transparente de acrílico (D= 9,4×10-2 m; H= 5,0×10-1 m), fue alimentado con una concentración de xileno en el gas de 5 g.m-3 y operado a tiempos de residencia de lecho vacío (EBRTs) de 10, 20, 40 y 60 s; esta concentración y EBRTs son típicos en BTFs. Un modelo basado en balances de masa de xileno y los datos experimentales permitieron determinar los coeficientes experimentales por medio de un método de optimización, donde KLaX fue el parámetro de ajuste. Una correlación experimental permitió determinar los coeficientes globales de transferencia de masa de oxígeno (KLaO2) en los dos materiales de soporte. Por otra parte, se determinaron los coeficientes locales de transferencia de masa de xileno teóricos (kLX y kGX) a partir de correlaciones empíricas y posteriormente se determinaron los KLaX teóricos. Los valores de KLaX experimentales están en el rango de 27 a 39 h-1 cuando el BTF se empacó con AP y de 16 a 28 h-1 en el BTF empacado con PUF; valores de KLaO2 de 54 a 78 h-1 en el BTF empacado con AP y de 32 a 56 h-1 en el BTF empacado con PUF fueron obtenidos; los resultados obtenidos en este estudio, comparados con otros estudios de transferencia de masa de COVs muestran los más bajos coeficientes de transferencia. De acuerdo a los resultados se observó que el EBRT tiene influencia sobre los coeficientes y que el oxígeno fue transferido más rápido que el xileno. Adicionalmente se encontró que, bajo las condiciones evaluadas, se podrían presentar limitaciones de transferencia de masa de xileno cuando el BTF se opere inoculado. Además de las limitaciones de transferencia de xileno, un déficit de oxígeno se presentaría si la concentración de xileno en la corriente gaseosa que ingresa al BTF es mayor a 2,1 g.m-3. Los kLaX y kGaX teóricos obtenidos de las correlaciones empíricas mostraron que la principal resistencia a la transferencia de masa de xileno se encuentra en la fase líquida. También se observó que existen diferencias entre los KLaX teóricos obtenidos a partir de correlaciones empíricas reportadas en la literatura y los calculados experimentalmente en este estudio; esto sugiere que un mejor diseño de los BTFs requiere una estimación precisa de los coeficientes globales de transferencia de masa