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30)2015-2_Cisneros Rodelo-Lázaro

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Se presenta la modelación matemática de la remoción de carbón desde agua residual utilizando un lecho fijo empacado con feldespato hexagonal.

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30)2015-2_Cisneros Rodelo-Lázaro

  1. 1. UNIVERSIDAD DE SONORA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA & METALURGIA OPERACIONESUNITRIAS II “MODELO DE DISPERSIÓN PARA DESCRIBIR LA REMOCIÓN DE CARBONO DE AGUAS RESIDUALES EN UN REACTOR DE FLUJO ASCENDENTE DE LECHO FIJO CON UN EMPAQUE HEXAGONAL DE FELDESPATO” LAZAROCISNEROS RODELO
  2. 2. INTRODUCCIÓN a) YA HAN SIDO UTILIZADOS DIFERENTES EMPAQUES EN ESTETIPO DE FILTROS: PLÁSTICOS ,ROCAS, MADERA,VIDRIO, ETC. b) TIENENVENTAJAS ESTOS FILTROS EMPACADOS EN COMPARACIÓN CON LOS LODOS ACTIVADOS. c) LOS FILTROS EMPACADOSTIENEN UNA ALTURA DE 6-12 M.Y FLUJOS DE 80-110 M2/D-M3. SIGUE UNA CINÉTICA DE SEUDO PRIMER ORDEN DS/DZ = -KSX K=CTE 1ER ORDEN, S=CARBONO MEDIDO, X= SÓLIDOS VOL. S d) SE HAN USADO REACTORES DETANQUE CONTINUO AGITADOY DE FLUJO PISTÓN. E) FELDESPATO HEXAGONAL USADO: (NA2O-AL2O3-6SIO2)
  3. 3. EL REACTORTIENE LOCALIZADOTRES PUERTOS DE MUESTRAS EN INTERVALOS DE 0,5 M. REACTOR BIOLOGICO DE FLUJO ASCENDENTE CON UN LECHO EMPACADO DE FELDESPATO HEXAGONAL
  4. 4. FELDESPATOS LOS FELDESPATOS SON UN GRUPO DE MINERALESTECTOY ALUMINOSILICATOS QUE CORRESPONDEN ENVOLUMEN ATANTO COMO EL 60 % DE LA CORTEZATERRESTRE.
  5. 5. PROCESO DE EXTRUSIÓN DE METALES LA EXTRUSIÓN ES UN PROCESO UTILIZADO PARA CREAR OBJETOS CON SECCIÓNTRANSVERSAL DEFINIDAY FIJA. POSTERIOR AL PROCESO DE EXTRUSIÓN SE SOMETIÓ EL MATERIAL A UN PROCESO DE SINTERIZADO A 1100 °C POR UN PERÍODO DE 4 HORAS.
  6. 6. PROCESO a) REMOCIÓN DE CARBONO DE AGUAS RESIDUALES b) USO DE EMPAQUES HEXAGONALES DE FELDESPATO c) VOLUMENTOTAL DEL REACTOR DE 30.7 L. d) PRUEBASCON AIREACIÓNY SIN ELLA PARA DETERMINAR EL NÚMERO DE DISPERSIÓN. e) SE UTILIZÓTRAZADOR KCL. f) SE UTILIZÓ UN MODELO AXIALY LA REACCIÓN DE MONOD PARA DETERMINAR LA REMOCIÓN DE CARBONO. g) SE UTILIZÓ UNA MEZCLA DEAGUA RESIDUAL DOMÉSTICA E INDUSTRIAL. h) SE USARON PRUEBAS EN FLUJO ASCENDENTEY CUATRO CARGAS HIDRAÚLICAS. Desde (1.08x10-4---4.32x10-4) m3/s m2 i) REMOCIÓN DE DQO 95% CON RESPECTOAL 85%
  7. 7. MATERIALESY MÉTODOS A) EL REACTORTIENE 2 M DE ALTURAY .14 M DE DIÁMETRO B) FLUJO DE AIRE DE 0.3L/MIN. PARA MANTENER UNACONCENTRACION MAYOR A 2 mg/L. C) EL AGUA RESIDUAL UTILIZADA ES UNA MEZCLA DE AGUAS RESIDUALES E INDUSTRIALES. D) EL REACTOR SE INOCULÓ CON LODOS ACTIVADOS DE UN REACTORAEREADO. E) SE OPERO EN BATCH DURANTE UN MES PARA QUE LA BIOPELICULA CUBRIERA EL FELDESPATO. DESPUES SE CAMBIA A MODO CONTINUO CON CARGAS DE: L1= 1.08 x10−4 (m3/s m2), L2= 2.16 x 10−4 (m3/s m2), L3= 3.24x 10−4 (m3/s m2) and L4= 4.32 x 10-4 (m3/s m2). F) DESPUES DE CADA CARGA EL REACTOR SE OPERÓ UNA SEMANA. G) LAS MUESTRAS FUERONTOMADAS EN CADA PUERTOY A LA SALIDA DEL REACTOR H) SE USARON 120 PIEZAS DE FELDESPATO DE 5 CM DE LARGO, 6 PAREDES CONCENTRICAS, I) AREA SUPERFICIAL DE 275.3 M2/M3Y PESO DE 52 G. J) ELVOLÚMEN DEL EMPAQUE FUE DE 5.78 L (23%) K) ELVOLÚMEN DEL LIQUIDO FUE DE 25 L.
  8. 8. DIMENSIONES DEL FELDESPATO DE SODIO
  9. 9. MÉTODO DE ARQUÍMIDES PARA INTRUSIÓN DE MERCURIO
  10. 10. A) SE REALIZARONTENSIONES LONGITUDINALESYTRANSVERSALES PARA DETERMINAR SU APOYO B) PRUEBAS DE RESISTENCIAQUÍMICA POR 10 DÍAS CON ÁCIDOS AL 10% DE SULFÚRICO, CLORHÍDRICO, NÍTRICO E HIDROFLUÓRICO. C) CADA 12 HORAS SE MIDIÓ EL PESO DEL EMPAQUE PARA DETERMINAR SU REACTIVIDADCON ÁCIDOS. CARACTERÍSTICASY PRUEBAS DEL EMPAQUE DE FELDESPATO
  11. 11. PRUEBAS DE DISPERSIÓN A) SE REALIZARON PRUEBASCON AEREACIÓN 0.3 L/min.Y 0 L/min. B) EL EXPERIEMENTO SE REALIZO PARA OBTENER LA FUNCIÓN DE DISTRIBUCIÓN C) SE UTILIZÓ KCl COMOTRAZADOR PARA CHECAR LAS DIFERENTESCONCENTRACIONES DE ENTRADAY SALIDA NÚMERO DE DISPERSIÓNUSADO
  12. 12. MODELO MODELO APLICADO PARA DESCRIBIR LA REMOCIÓN DE CARBONOY SÓLIDOS SUSPENDIDOS VOLÁTILES
  13. 13. RESULTADOSY CONCLUSIONES
  14. 14. CONCLUSIONES LOS EMPAQUES DE FELDESPATO MUESTRAN UN BUEN DESEMPEÑO DETRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALESY ALTA RESITENCIAA LOSÁCIDOS,ADEMÁS DE SER FÁCIL DE PREPARARSEA UN BAJO COSTO. DURANTE EL EXPERIMENTO FUE POSIBLE REMOVER HASTA UN 95% DEL INFLUENTE DE DQO EN COMPARACIÓN DE UN 85% REPORTADO POR OTROS MÉTODOS.
  15. 15. POR SU ATENCIÓN.

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