Ozonación catalítica heterogénea de fenol utilizando catalizadores de hierro en un reactor de lecho percolador

Resumen

El uso de reactores continuos para la ozonización catalítica heterogénea es aún un tema que debe aún ser investigado con el objetivo de desarrollar una tecnología viable para aplicaciones industriales. Este artículo presenta estudios hidrodinámicos y de degradación utilizando un reactor de lecho percolador de flujos descendentes en cocorriente para la ozonización catalítica heterogénea de fenol (como contaminante modelo) sobre gránulos de Fe-diatomita y perlas de vidrio recubiertas con Fe. Se determinó que el reactor puede operar bajo regímenes de flujo percolador o pulsante, promoviendo el aumento de transferencia de masa. Los datos de distribución de tiempo de residencia, ajustados a los modelos de n-CSTR y de dispersión axial (ADM), mostraron baja dispersión axial y alta distribución de flujo. Solamente los gránulos de Fe-diatomita mostraron una adsorción de fenol (16 %) importante. Los experimentos de degradación demostraron que la conversión de fenol fue sustancial cuando se usaron ambos catalizadores, hasta un 19,7 % de conversión del contaminante con espacio-tiempos de la fase líquida de solo 6 s. En comparación con la ozonización directa, el uso de los gránulos de Fe-diatomita y las perlas de vidrio recubiertas con Fe mejoraron el rendimiento del reactor en un 48 % y un 23 %, respectivamente. Se confirmó que la transferencia de masa es un factor importante que restringe el rendimiento de este sistema de reacción; en consecuencia, se necesita una mejora adicional en la velocidad de transporte másico para la optimización del sistema.