Modeling of copper(II) biosorption by marine alga Sargassum sp. in fixed-bed column

Silva, Edson Antônio da; Cossich, Eneida Sala; Tavares, Célia Regina Granhen; Cardozo‐Filho, Lúcio; Guirardello, Reginaldo

doi:10.1016/s0032-9592(02)00231-5

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“…In fact, this dynamic process has been widely used as it combines advantages such as reduced space, simple operation, treatment of large volumes of effluent, significant yield, large range of feed concentrations and easy scaling-up (Valdman et al, 2001;Silva et al, 2002). Besides studying activated carbon-packed beds, research has also been focused on investigating the use of residues as alternative sorbents, seeking to reduce both the sorbent production and disposal costs.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Adsorption of the Dye Reactive Blue 5g in Retorted Shale

Lambrecht

Barros

Arroyo

et al. 2015

Braz. J. Chem. Eng.

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-In this study the influence of the volumetric flow rate and feed concentration was investigated for the adsorption of the reactive dye Blue 5G. Experiments were carried out in a bed packed with retorted shale, at 30 o C. The ranges investigated were flow rate 2 -10 mL/min and the feed concentration 13-105 mg/L. Mathematical models were used to represent the dynamic sorption. The double resistance model considers the effects of the axial dispersion and the mass transfer resistance of the external film and inside the particles. As a result, the mass transfer coefficient of the external film and the internal mass transfer coefficient were estimated. The Thomas model was used to simulate the experimental data. In this model the fitted parameter was the adsorption kinetic constant. The first model provided an acceptable representation of the dynamic uptake of the reactive dye Blue 5G.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Adsorption of the Dye Reactive Blue 5g in Retorted Shale

Lambrecht

Barros

Arroyo

et al. 2015

Braz. J. Chem. Eng.

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“…A transferência de massa através do filme externo é tratada como um processo de difusão unidimensional através de uma camada plana. Deste modo, a equação da taxa cinética que representa a difusão no filme de uma dada espécie j pode ser representada pela Equação 05: Modelos que consideram a segunda Lei de Fick necessitam de métodos complexos para a resolução da derivada segunda em relação ao raio de partícula, portando, para facilitar a resolução matemática do modelo, pesquisadores (Stuart e Camp, 1966;Trujillo, 1991;Silva et al, 2002;Otero et al, 2005, Borba et al, 2012 têm aproximado a segunda lei de Fick por uma expressão cinética mais simples, proposta inicialmente por Glueckauf e Coates (1947) e denominada de modelo de força motriz linear. Este modelo é representado pela Equação 06: …”

Section: Condicionamento Da Resi-na De Troca Iônica E Preparo Dassoluunclassified

“…Nos modelos matemá-ticos utilizados para descrever estas etapas é levada em consideração a força motriz para o processo de transferência de massa. A maioria dos trabalhos cientí-ficos considera o gradiente de concentração como força motriz dos processos envolvendo transferência de massa (Silva et al, 2002;Otero et al, 2005;Borba et al, 2012;Ribas et al, 2012). Outras propriedades podem ser consideradas como força motriz do processo de transferência de massa, como o potencial químico (Cusler, 2009).…”

Section: Introductionunclassified

ESTUDO CINÉTICO DA TROCA IÔNICA DO SISTEMA BINÁRIO Cu2+-Na+ UTILIZANDO A RESINA AMBERLITE IR-120

Reinehr

Gallo²,

Raizer³

et al. 2013

Engevista

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Resumo: A presença de metais pesados em águas residuais industriais é uma relevante forma de poluição. O conhecimento das características cinéticas dos processos de transferência de massa é fundamental para o desenvolvimento de processos de trocaiônica utilizados na remoção destes metais. Neste trabalho, foram testados quatro modelos cinético para descrever a troca iônica do sistema binário Cu +2 -Na + sobre a resina Amberlite IR-120. Os modelos se distinguem pelaetapa limitante da transferência de massa considerada do processo (resistência no filme externo e resistência intrapartícula) e pela força motriz para a transferência de massa utilizada (gradiente de concentração e gradiente de potencial quími-co). Os experimentos foram realizados na temperatura de 25 o C e pH inicial 4. O modelo de resistência intrapartícula e força motriz em termos dogradiente de concentração foi o mais efetivo na representação dos dados experimentais, indicando que, possivelmente, a resistência intrapartícula é a etapa limitante do processo de transferência de massa. O valor encontrado para o coeficiente de transferência de massa foi de 3,698x10 -2 min -1 . Palavras-chave:Troca iônica, Cobre, Potencial químico.Abstract:The presence of heavy metals in wastewaters is a relevant kind of pollution.The knowledge of the kinetic characteristics of the mass transfer processes is fundamental to development of ionexchange processes used to removal of these metals. In this study, four kinetic models were tested to describe the ion exchange of the binary system Cu +2 -Na + using the resin Amberlite IR-120. These modelsdifferentiate themselves in the limiting step of the process (external filmresistance and intraparticular resistance) and in the mass transfer driving force (concentration gradient and chemical potential gradient). Experiments were carried at a temperature of 25 o C and starting pH of 4. The intraparticular resistance and driving force by concentration gradient model was the most effective representing the experimental data, indicating that, possibly, the intraparticular resistance is the limiting step of the mass transfer process. The value found for the mass transfer coefficient was 3.698x10 -2 min -1 .

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“…O modelo matemático no ual a taxa de adsorção é descrita tilizando um modelo de força motriz inear tem sido utilizado com sucesso para epresentar a dinâmica de dsorção/biossorção de metais em colunas e leito fixo utilizando diferentes dsorventes (OTERO et al, 2005;ORBA, 2006;SILVA et al, 2002;UTHVEN, 1984).…”

Section: Modelo Matemáticounclassified

“…Trabalhos encontrados na literatura, como os de Wang e Weber (1993), Yoshida et al, (1994), Silva et al (2002) Foi calculado o tempo de ruptura considerando o seguinte valor da concentração adimensional C/C 0 = 0,05. A partir dos dados experimentais da curva de ruptura foi possível estimar as quantidades de metal removido até o ponto de ruptura q(t b ) e a quantidade removida até a saturação q(t t ).…”

Section: Experimentos Em Coluna De Leito Fixo -Modelagem Da Dinâmica unclassified

Estudo Do Equilíbrio E Da Dinâmica Da Biossorção Do Íon Cádmio Pela Macrófita Lemna Minor Em Coluna De Leito Fixo

Ribas

Canevesi²,

Silva³

2011

Engevista

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Resumo: Este trabalho objetivou avaliar a eficiência da biomassa in natura e pré-tratada Lemna minor na remoção do cádmio de soluções sintéticas. O pré-tratamento da macrófita foi realizado utilizando soluções de hidróxido de sódio e ácido sulfúrico 0,1M e 0,01M, separadamente. Tendo o pré-tratamento com hidróxido de sódio 0,1M apresentado melhores resultados. Foram realizados experimentos para a obtenção dos dados de equilíbrio em sistema batelada e avaliação da dinâmica da remoção do cádmio em colunas de leito fixo. Os dados experimentais de equilíbrio foram obtidos na temperatura de 30º C e pH inicial de 5. Os ensaios de remoção de cádmio na coluna de leito fixo foram realizados em 5 vazões volumétricas distintas, 5, 6, 7, 8 e 9 mL/min. Na modelagem dos dados de equilíbrio foram utilizados os modelos de Isotermas de Langmuir, Freundlich e Sips. A isoterma de Sips foi a que melhor representou os dados experimentais de equilíbrio. A capacidade máxima de remoção foi de 0,861 meq/g obtida em reator batelada. Para a modelagem da dinâmica de remoção do Cd na coluna de leito fixo foi utilizado um modelo que leva em consideração a transferência de massa na fase sólida. A taxa de adsorção foi descrita utilizando um modelo de força motriz linear (FML). O modelo foi capaz de descrever satisfatoriamente o comportamento das curvas de ruptura experimentais. Palavras-chave: biossorção, cádmio, Lemna minorAbstract: This study aimed to evaluate the Lemna minor in natura and pretreated biomass efficiency in the cadmium removal from synthetic solutions. The macrophyte pretreatment was performed using sodium hydroxide and sulfuric acid solutions separately at 0,1M and 0,01M. The sodium hydroxide solution (0,1M) pretreatment achieved the best outcome. In addition, there were carried out experimental tests in order to obtain equilibrium data from a batch system and evaluation of the cadmium removal dynamics in a fixed bed column. Experimental equilibrium data were obtained at 30ºC and initial pH at 5. Cadmium removal tests were performed in a fixed bed column at five different flow rates: 5, 6, 7, 8 and 9 mL/min. Langmuir, Freundlich and Sips models were applied to equilibrium data modeling. Sips isotherm fitted best the experimental equilibrium data. Maximum removal capacity obtained by the batch reactor system was equivalent to 0,861 meq/g. For the cadmium removal dynamics modeling there was applied a model that takes into account mass transfer on solid phase. The rate of adsorption was described using a linear driving force model (FML).The applied model described adequately the experimental rupture curves behavior.

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Modeling of copper(II) biosorption by marine alga Sargassum sp. in fixed-bed column

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Adsorption of the Dye Reactive Blue 5g in Retorted Shale

Adsorption of the Dye Reactive Blue 5g in Retorted Shale

ESTUDO CINÉTICO DA TROCA IÔNICA DO SISTEMA BINÁRIO Cu2+-Na+ UTILIZANDO A RESINA AMBERLITE IR-120

Estudo Do Equilíbrio E Da Dinâmica Da Biossorção Do Íon Cádmio Pela Macrófita Lemna Minor Em Coluna De Leito Fixo

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