Diseño de un sistema de adsorción para la eliminación de contaminantes emergentes presentes en disolución acuosa

Abstract

[ES] En este proyecto se pretende que el alumno realice el diseño de un sistema de adsorción basado en columnas de lecho fijo, para la eliminación de contaminantes emergentes presentes en una disolución acuosa. Ello implicará una revisión bibliográfica de datos experimentales correspondientes al binomio adsorbente-adsorbato objeto del proyecto, de las isotermas de equilibrio y cinética de la adsorción, del modelado matemático de columnas de adsorción de lecho fijo, así como de las expresiones empíricas más utilizadas para la determinación de parámetros característicos de dichas columnas (coeficientes de dispersión, coeficientes de transferencia de materia, etc). A partir de los datos experimentales recopilados en la bibliografía se determinará la isoterma del equilibrio de adsorción más adecuada, así como el coeficiente de transferencia de materia interna. Dichos parámetros, junto aquellos otros que también sean necesarios como el coeficiente de transferencia de materia externa, serán empleados en el diseño del conjunto de columnas de adsorción adecuado para reducir la concentración de contaminantes emergentes por debajo del límite de diseño que se haya fijado, y que sea compatible con el proceso productivo de la planta. Posteriormente se realizará una estimación económica de la propuesta más interesante desde un punto de vista técnico.

[EN] In this project it is intended that the student perform the design of an adsorption system based on fixed bed columns, for the removal of emerging contaminants present in an aqueous solution. This will involve a bibliographic review of experimental data corresponding to the adsorbent-adsorbate binomial object of the project, of the equilibrium and kinetic isotherms of adsorption, of the mathematical modeling of fixed-bed adsorption columns, as well as of the most commonly used empirical expressions for the determination of characteristic parameters of said columns (dispersion coefficients, material transfer coefficients, etc.). From the experimental data collected in the bibliography, the isotherm of the most adequate adsorption equilibrium will be determined, as well as the internal matter transfer coefficient. These parameters, together with others that are also necessary, such as the coefficient of external material transfer, will be used in the design of the set of adsorption columns suitable to reduce the concentration of emerging contaminants below the design limit that has been set, and that is compatible with the production process of the plant. Subsequently, an economic estimate of the most interesting proposal will be made from a technical point of view.