Este documento describe un modelo de adsorción desarrollado para predecir el rendimiento de un adsorbente por lotes. Se utilizó bagacillo de caña como adsorbente y colorantes como adsorbatos. El modelo se basa en la difusión en fase sólida y considera las etapas de transferencia de masa. El modelo puede predecir con precisión los perfiles de concentración hasta tres horas, pero es menos preciso para altas masas de adsorbente debido a heterogeneidades y contribuciones de difusión de poro.
2. GORDON McKay
Department of Chemical Engineering, The Hong
Kong University of Science and Technology, Clear
Water Bay,
Kowloon, Hong Kong
3. Un modelo de adsorción eficaz requiere:
Una isoterma de equilibrio precisa
Las relaciones cinéticas y de transferencia de
masa
Las ecuaciones de acoplamiento
4. Las etapas de transferencia de masa
usualmente siguen un modelo de tres etapas
1.-difusión de la película externa a través de la
capa límite
2.-Adsorcion en el sitio de la superficie
3.-la transferencia de masa interna dentro de
la partícula basado la difusión de un poro o
en el mecanismo de difusión en una
superficie sólida
5. El modelo teórico esta basado en que cada
partícula de adsorbente son esferas con radio
idéntico.
6.
7. Materiales:
◦ Adsorbente de bagacillo
(bagazo de caña)
◦ Adsorbatos (azul acido, azul básico, rojo acido y
rojo basico)
8. Se ha desarrollado un modelo de difusión en
fase solida para predecir el rendimiento de un
adsorbente por lotes.
9. Técnica analítica:
Se diluyeron los colorantes y se midieron las
concentraciones de tinte usando un
espectrofotómetro Perkin-Elmer Modelo 550S
Experimentos batch:
Se realizaron 2 tipos de experimentos batch para
calcular las isotermas de adsorción de equilibrio.
10. Se pueden resaltar 4 puntos:
1.- se pudieron predecir los perfiles de
concentración para la variación de la
concentración inicial de tinte y bagacillo.
11. 2.-el modelo muestra que las concentraciones de
“q” y “c” aumentan rápidamente a los valores de
equilibrio y decrecen lentamente gracias a la
difusión interior del adsorbato en la esfera
adsorbente.
12. 3.- El Modelo se puede utilizar para describir
datos experimentalescon un alto grado de
precisión hasta tres horas del tiempo de
contacto.
13. 4.-las predicciones del modelo no son tan
buenas para mucha masa adsorbente como lo
fueron para una masa pequeña de adsorbente
devido a:
◦ La curva de concentracion se ve afectada por la
heterogeneidad o unas variables Ds
◦ A una baja masa adsorbente para teñir radios de
masas existe probablemente una contribución de
difusión de poro.