Oxidação úmida de fenóis com catalisadores de ferro suportado em argilominerais em reator de leito de lama (slurry) / Phenol Wet oxidation on catalyst supported in clay minerals using a reactor with mechanical agitation (slurry)

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

15/10/2010

RESUMO

A oxidação úmida de compostos orgânicos a CO2 e H2O tem demonstrado ser uma técnica interessante no tratamento de efluentes. Este trabalho tem como objetivo a síntese e caracterização dos catalisadores Fe-MnO2/CeO2, K-MnO2/CeO2/paligorsquita e Fe/paligorsquita, assim como, a avaliação na degradação oxidativa do fenol. Os experimentos foram realizados em um reator de leito de lama, com controle de temperatura, de pressão e de velocidade de agitação e com coleta de amostras da fase líquida. Os Experimentos foram executados nas seguintes condições operacionais: temperatura de 130 oC, pressão de 20,4 atm, concentração mássica do catalisador de 5 g/L e concentração inicial do fenol de 0,5 g/L. Os parâmetros avaliados foram: teor de ferro impregnado (0,3; 7 e 10% em massa) e o pH do meio reacional (3,1; 6,8 e 8,7). Os resultados da caracterização por DRX, MEV e FRX mostraram a dispersão do ferro na paligorsquita, a pureza das fases e, finalmente, a composição dos elementos que constituem o catalisador. O uso da paligorsquita como suporte eleva a área especifica superficial do catalisador que foi confirmada por análise BET. As curvas de degradação do fenol indicam que o catalisador Fe3+ suportado em paligorsquita tem um papel preponderante na conversão de Carbono Orgânico Total (COT) quando comparado aos demais catalisadores. A diminuição da alcalinidade do meio reacional favorece também a conversão de COT. A conversão máxima de COT obtida com o catalisador 3% Fe/paligorsquita, foi em torno de 95 % para um tempo de reação de 60 minutos, reduzindo ao mesmo tempo a formação de ácidos, em especial o ácido acético. Com os produtos obtidos da oxidação úmida do fenol, hidroquinona, p-benzoquinona, catecol e ácido oxálico, identificados e quantificados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência, foi possível propor um mecanismo do processo reacional onde o fenol é transformado em fase homogênea e os demais em fase heterogênea. Aplicou-se um modelo cinético, tipo Langmuir- Hinshelwood, com avaliação das constantes cinéticas das diferentes reações envolvidas

ASSUNTO(S)

modelo cinético reator slurry engenharia quimica oxidação úmida catalítica paligorsquita ferro fenol wet oxidation characterization iron palygorskite phenol slurry reactor

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