Aplicación de Modelos Matemáticos en Curvas de Ruptura de contaminantes del Biogás

Abstract

ResumenEn este proyecto se purifi có el biogás empleando columnas de adsorción independientes empacadas con carbón activado, limadura de hierro, caolín y carbonato de calcio. Los experimentos se realizaron en columnas de polipropileno de 2cm de diámetro y 9cm de longitud. Las curvas de ruptura se construyeron con un fl ujo de biogás promedio diario de 2,2L. Se tomaron muestras durante 28 días como máximo, a las cuales se cuantifi caron la composición del biogás mediante cromatografía de gases y un analizador de gases en línea. Las curvas se ajustaron a tres modelos matemáticos. En el caso del Carbón activado se obtuvo un coefi ciente de correlación de 0,9987 y 0,9991 para el Sulfuro de Hidrógeno (H 2 S) y el Amoniaco (NH 3 ), respectivamente. En el caso de la limadura de hierro se obtuvo un coefi ciente de correlación de 0,9945 y 0,9975 para el H 2 S y NH 3 , respectivamente. Empleando caolín se obtuvo un coefi ciente de correlación de 0,9994 y 0,9885 para el H 2 S y NH 3 , respectivamente. Con Carbonato de Calcio se obtuvo un coefi ciente de correlación de 0,9988 y 0,9985 para el H 2 S y NH 3 , respectivamente. El porcentaje de remoción del H 2 S y del NH 3 del carbón activado fue del 72,6%, la limadura de hierro fue del 74,1%, el caolín fue del 32,7% y del carbonato de calcio del 65,4%. Palabras clave: Modelos matemáticos, curvas de ruptura, purifi cación de biogás, sulfuro de hidrógeno, amoniaco, adsorción. AbstractIn this project biogas was purifi ed using separate packed bed adsorption columns using activated carbon, iron fi lings, kaolin and calcium carbonate. Experiments were performed in 2cm diameter and 9cm length polypropylene columns. The breakthrough curves were constructed with an average biogas fl ow of 2.2L per day. Samples were taken for almost 28 days, which biogas composition were quantifi ed using gas chromatography and online gas analyser. The curves were fi tted to three mathematical models. Using activated carbon a correlation coeffi cient of 0.9987 and 0.9991 for hydrogen sulfi de (H 2 S) and ammonia (NH 3 ), respectively, were obtained. In the case of iron fi lings a correlation coeffi cient of 0.9945 and 0.9975 for H 2 S and NH 3 , respectively, were obtained. Using kaolin a correlation coeffi cient of 0.9994 and 0.9885 for H 2 S and NH 3 , respectively, were obtained. Finally, using calcium carbonate with a correlation coeffi cient of 0.9988 and 0.9985 for H 2 S and NH 3 , respectively, were obtained. Removal percentage of