Fabricación de membranas de pervaporación para la eliminación de acetato de etilo

Abstract

[ES] En el presente Trabajo Fin de Máster se analizó el desarrollo de una membrana organofílica de pervaporación fabricada en el laboratorio apta para su utilización en la eliminación de acetato de etilo de corrientes residuales procedentes principalmente de la industria de pinturas, tintes y barnices. Para dicho fin, los ensayos se centraron en la eficiencia de la membrana fabricada y de una membrana comercial similar en la eliminación de acetato de etilo de una disolución acuosa en las mismas condiciones de operación para comparar el comportamiento de ambas membranas. Durante los ensayos, se estudió la influencia de distintos parámetros del proceso como la temperatura y el contenido inicial de acetato de etilo en la disolución alimento y la temperatura del baño de refrigeración donde se realizó la recogida de permeado. Para su determinación, se obtuvo la concentración de acetato de etilo en el permeado, la densidad de flujo parcial en el permeado así como el factor de separación ¿, los cuales son parámetros característicos de un sistema de pervaporación. La selectividad y las propiedades de transporte así como los parámetros de eficiencia dependen fuertemente no solamente de la clase de membrana y de la disolución de alimento a separar, sino también de los parámetros del proceso. Los resultados demostraron que a bajas temperaturas, la membrana fabricada no puede competir en términos de selectividad con la membrana comercial. Sin embargo, a altas temperaturas, la membrana fabricada es más selectiva y proporciona mayores densidades de flujo parcial que la membrana comercial bajo las mismas condiciones de operación. Por tanto, la membrana fabricada es más efectiva para la eliminación de acetato de etilo de disoluciones acuosas, especialmente a altas temperaturas y en un rango de concentración óptimo.

[EN] In the present work, the development of a self-made organophilic pervaporation membrane capable to eliminate ethyl acetate from wastewater produced by paints and varnishes industries was analyzed. For this purpose, the experiments were focused on the efficiency of the self-made membrane and a similar commercial membrane for the removal of ethyl acetate from aqueous solutions at the same operating conditions, in order to compare the both membranes behaviour. During all the experiments, the influence of different process parameters such as the influence of the feed temperature, the initial content of ethyl acetate in the feed and the cold traps temperature were studied. To determinate this influence, the following parameters characterizing PV system were determinated: the concentration of ethyl acetate in permeate, the permeate flux and the separation factor ¿. The selectivity and transport properties as well as the efficiency parameters are dependent not only on the kind of the membrane and the type of the separated feed mixture but also on the process parameters. The results demonstrated that at low temperatures the self-made membrane could not compete in efficiency with commercial membrane. However, at high temperatures, the self-made membrane was more selective than the commercial membrane, providing high permeate flux at the same operating conditions. Therefore, the self-made membrane was effective to remove ethyl acetate from aqueous solutions, specially at high temperatures and in an optimum concentration range