Download - Tema 5: Procesos basados en H 2 O 2 PROCESOS DE OXIDACIÓN AVANZADA BASADOS EN H 2 O 2 AOPs
Tema 5: Procesos basados en H2O2
PROCESOS DE OXIDACIÓN AVANZADA
BASADOS EN H2O2
AOPs
AOPs
I. Introducción
Características H2O2
Tema 5: Procesos basados en H2O2
i) H2O2 + radiación UV
ii) H2O2 + Fe2+/Fe3+
iii) H2O2 + Fe2+/Fe3++ radiación UV
iv) H2O2 + O3
v) H2O2 + O3 + radiación UV
vi) H2O2 + [Fe(C2O4)3]3- + radiación UV
-No es buen oxidante para algunos contaminantes
-Oxidante químico (Eo=1,78V)-Limpio. Efectivo, fácil de usar
AOPsTema 5: Procesos basados en H2O2
II. Procesos basados en H2O2
¿Cuál es la explicación de la eficiencia de esta técnica?
Velocidad de oxidación incrementada por presencia de
radicales
Radical hidroxilo (OH)
¿Cuál es la ventaja el uso de la luz?
-Genera radical OH ( costes operativos)-Aumenta la velocidad de degradación
AOPsTema 5: Procesos basados en H2O2
OHhOH 2.22 (Eo=1,78V) (Eo=2,80V)
OH (254nm) = 0,98
Se usan lámparas de arco de mercurio de baja y media presión
- 50% λ<185 nm absorbida por la camisa de cuarzo
- Lámparas de Xe son más adientes (210-240nm) pero caras
AOPsTema 5: Procesos basados en H2O2
Fotorreactor: condiciones de flujo turbulento
AOPsTema 5: Procesos basados en H2O2
Proceso fotoquímico más eficiente en medio básico
Especie ε 254nm (M-1.cm-1)
H2O2 18,6
HO2- 240
Efector inhibidor de carbonatos y bicarbonatos sobre OH
OHCOOHHCO 233
OHCOOHCO 33
Eo=1,59V CO3- < Eo=2,80V OH
AOPsTema 5: Procesos basados en H2O2
Efector inhibidor del exceso de peróxido
OHHOOHOH 2222
22222 OOHOHOHHO
22222 OOHHO
222 OOHOHHO
Consumen OH
Cantidad óptima de H2O2
AOPsTema 5: Procesos basados en H2O2
Mecanismo de radicales en cadena (hemolítico)
III. Fotoquímica del H2O2
Iniciación
Propagación
Terminación
OHhOH 2.22
2222 HOOHOHOH
OHOOHOHHO 22222
2222 22 OOHOH
22OHOHOH
222 OOHHOOH
22222 OOHHOHO
Flujo fotones
Flujo fotones
AOPsTema 5: Procesos basados en H2O2
Disponibilidad comercial del oxidante
Estabilidad térmica y almacenamiento en lugar
Solubilidad infinita en agua
No hay problemas de transferencia de masa asociados a gases
Fuente efectiva de OH
Inversión mínima de capital
Operación simple
Ventajas
AOPsTema 5: Procesos basados en H2O2
Desventajas
Mejora sensiblemente con ultrasonido
Baja sección eficaz de absorción de H2O2 a 254 nm
No degrada: alcanos fluorados o clorados
Baja eficiencia para aguas de absorbancia a 300 nm
AOPsTema 5: Procesos basados en H2O2
IV. Aplicaciones UV / H2O2
compuestos organoclorados alifáticos y aromáticos
fenoles clorados y sustituidos
plaguicidas
Naftaleno
FenciclidinaTerbutilazina
Isopreno
AOPsTema 5: Procesos basados en H2O2
Aplicaciones industriales
industria textil : colorantes azoicos
industria del papel : catecoles, guayacoles, veratroles, siringol
Industria aceitera : ARA (polifenoles y lípidos)
TartracinaGrupo catecol
AOPsTema 5: Procesos basados en H2O2
Aplicaciones comerciales
AOP Nombre comercial Empresa
UV / H2O2 Calgon Perox-PureTM y sistema RayoxR
Calgon Carbon Oxidation Technologies, Pittsburg, USA (www.calgoncarbon.com)
CAV-OXR Magnum Water Technology, California, USA (www.magnumwater.com)
Hydroxyl UVP Hydroxyl Industrial Systems INC., USA (www.hydroxyl.com)
AOPsTema 5: Procesos basados en H2O2