Estudio del proceso de adsorción de octametilciclotetrasiloxano en perlita natural y perlita expandida para aplicaciones de purificación de biogás

Pioquinto García, Sandra (2018) Estudio del proceso de adsorción de octametilciclotetrasiloxano en perlita natural y perlita expandida para aplicaciones de purificación de biogás. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Propósito y Método de Estudio: Se propone estudiar el desempeño de la perlita natural (PN) y la perlita expandida (PE) en la remoción de octametilciclotetrasiloxano (D4) presente en corrientes gaseosas para procesos de purificación de biogás. Se evaluó la capacidad de adsorción de ambos materiales a fin de validar su uso potencial. La capacidad de adsorción de la perlita natural y la perlita expandida se compararon con la capacidad de adsorción del carbón activado y gel de sílice. Se utilizó un sistema de adsorción en lote (batch), con un fluido gaseoso que consistió en una mezcla de aire y D4 a concentraciones de 80, 140, 200, 280, 340 y 400 mg/m3 . Se modelizaron las isotermas y cinéticas de adsorción. Asimismo, se estudió el proceso de regeneración de la perlita natural y la perlita expandida a dos temperaturas (130°C y 160°C). Se realizaron 4 ciclos de adsorción y desorción para analizar el efecto en la capacidad de adsorción de ambos materiales después de su primer uso. Contribuciones y Conclusiones: El material que presentó mayor capacidad de adsorción fue la perlita expandida con 5.81 mg/g. La perlita natural presentó una capacidad de adsorción de 5.63 mg/g. Al compararse con el carbón activado y el gel de sílice, ambas perlitas mostraron un 89 % en la remoción de octametilciclotetrasiloxano. Las isotermas para PN y PE ajustaron al modelo lineal de Henry. Las cinéticas de PN y PE ajustaron al modelo de Elovich. La mejor temperatura de desorción de D4 en PN y PE fue de 160 °C. Se observó que las capacidades de adsorción de los materiales regenerados mantienen su valor inicial e inclusive se notó alguna mejoría. La capacidad de adsorción de la perlita natural y la perlita expandida es comparable con la del gel de sílice y carbón activado para su aplicación en sistemas de purificación de biogás. La perlita natural y la perlita expandida son de menor costo que el CA y la GS y menor requerimiento energético en su proceso de regeneración.

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