Estudio del efecto de la temperatura en el regeneración de carbón activado saturado empleando el proceso Fenton

Abstract

[ES] En este trabajo se ha estudiado el efecto de la temperatura en la regeneración del carbón activo saturado, mediante el proceso Fenton. Se sabe que el efecto de la temperatura es beneficioso para el proceso Fenton y, además favorece la desorción en el carbón activo, por lo que se ha pensado que a nivel industrial sería beneficioso económica y sosteniblemente. Para la comprobación de este efecto, en primer lugar, se ha saturado carbón activo con un colorante llamado Cibacron Brilliant Red 3B-A, para observar sus isotermas de adsorción a diferentes temperaturas, observando así que efecto tiene la temperatura en la adsorción. Por otro lado, se ha saturado y regenerado con procesos tipo Fenton el carbón activo, de forma cíclica, para observar qué efecto tenía la temperatura en la regeneración, estimando así que tiempo era necesario para la regeneración. Después de realizar todos estos procesos, se ha visto que a 30 ◦C es la temperatura óptima para el proceso, ya que a temperatura ambiental el tiempo de operación es el doble y a 40 ◦C, el tiempo de operación es un poco mayor que el óptimo, además de aumentar el consumo de energía necesaria. Se ha realizado un escalado suponiendo una columna de adsorción industrial, junto con sus respectivos equipos necesarios para el proceso, y finalmente haciendo una estimación del coste total del proyecto y comparándolo con otro tipo de regeneración resulta ser más económico.

[EN] In this work, the effect of temperature on the regeneration of saturated activated carbon has been studied, using the Fenton process. It is known that the effect of temperature is beneficial for the Fenton process and also favors desorption in activated carbon, so it has been thought that at an industrial level it would be economically and sustainably beneficial. To verify this effect, firstly, activated carbon has been saturated with a dye called Cibacron Brilliant Red 3B-A, to observe its adsorption isotherms at different temperatures, thus observing the effect temperature has on adsorption. On the other hand, activated carbon has been saturated and regenerated with Fenton-type processes, in a cyclical way, to observe what effect temperature had on regeneration, thus estimating the time required for regeneration. After carrying out all these processes, it has been seen that a 30 ◦C is the optimal temperature for the process, since at room temperature the operating time is double and at 40 ◦C, the operation time is a little longer than optimal, in addition to increasing the consumption of necessary energy. An scaling has been carried out assuming an industrial adsorption column, together with its respective equipment necessary for the process, and finally making an estimate of the total cost of the project and comparing it with another type of regeneration turns out to be more economical.

[CA] En aquest treball s’ha estudiat l’efecte de la temperatura en la regeneració del carbó actiu saturat, mitjançant el procés *Fenton. Se sap que l’efecte de la temperatura és beneficiós per al procés *Fenton i, a més afavoreix la desorció en el carbó actiu, per la qual cosa s’ha pensat que a nivell industrial seria beneficiós econòmica i sosteniblement. Per a la comprovació d’aquest efecte, en primer lloc, s’ha saturat carbó actiu amb un colorant anomenat *Cibacron *Brilliant Xarxa 3B-A, per a observar les seues isotermes d’adsorció a diferents temperatures, observant així que efecte té la temperatura en l’adsorció. D’altra banda, s’ha saturat i regenerat amb processos tipus *Fenton el carbó actiu, de manera cíclica, per a observar quin efecte tenia la temperatura en la regeneració, estimant així que temps era necessari per a la regeneració. Després de realitzar tots aquests processos, s’ha vist que a 30 celsius és la temperatura òptima per al procés, ja que a temperatura ambiental el temps d’operació és el doble i a 40 celsius, el temps d’operació és una mica major que l’òptim, a més d’augmentar el consum d’energia necessària. S’ha realitzat un escalat suposant una columna d’adsorció industrial, juntament amb els seus respectius equips necessaris per al procés, i finalment fent una estimació del cost total del projecte i comparant-lo amb una altra mena de regeneració resulta ser més econòmic.