Formulación, preparación, caracterización y evaluación de Pellets de un catalizador de diatomita modificada con hierro en reactores de lecho fijo y lecho fluidizado - Ulloa Ovares, Daniel 1995- (2019)
El presente proyecto se realizó en el Laboratorio de la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad de Costa Rica durante el transcurso del año 2018. El objetivo general fue formular, preparar, caracterizar y evaluar pellets de un catalizador de Fe/diatomita, en reactores de lecho fijo y lecho fluidizado con el fin de ser utilizado en procesos de oxidación avanzada para degradar contaminantes emergentes, tales como productos farmacéuticos. Se partió de un catalizador de hierro soportado en diatomita desarrollado en 2013 en la Universidad de Costa Rica. Se realizaron pellets del catalizador, utilizando procesos de mezclado, granulado, secado, tamizado y calcinado. Se agregó bentonita en suspensión como aglutinante del catalizador y se evaluó el efecto de la temperatura de calcinación y el porcentaje de bentonita en la resistencia a la compresión. Se encontró que con una mezcla 35% bentonita, 65% catalizador de hierro impregnado en diatomita y una temperatura de calcinación de 750 °C, se obtienen pellets con una resistencia a la compresión de 14MPa. Al catalizador preparado se le realizaron pruebas de cuantificación de hierro por rayos x, un análisis XRD, SEM, área superficial y desactivación del catalizador. Para evaluar el rendimiento del catalizador peletizado en la degradación de productos farmacéuticos (gemfibrozil, ketoprofeno, carbamazepina, sulfametazina, florfenicol y clindamicina) en reactores continuos; se utilizó una configuración de reactor de lecho fijo y una de reactor de lecho fluidizado. Usando un diseño de experimentos de Taguchi (L9), se estudiaron diferentes condiciones de operación de los reactores: pH, concentraciones de H2O2, diámetros medios del pellet y tiempo de residencia (Cat/Q). Se encontró que las mejores condiciones de operación son: Dp=(1.41-2)mm, pH 3, Cat/Q=3.3 y [H2O2]= 78 ppm para el reactor de lecho fijo y Dp=(1.0-1.41)mm, pH=3, Cat/Q=1.0 y [H2O2]= 78ppm para el reactor de lecho...