Procesos catalíticos industriales

Procesos catalíticos industriales

1) Proceso de Oxidación Húmeda con Peróxidos (WPO)

El proceso WPO ha sido desarrollado en Francia por el Institut des Sciences Appliquees y la IDE Environnement S.A. En este proceso se emplea el peróxido de hidrógeno como oxidante en vez de un gas (oxígeno o aire), eliminando las limitaciones de transferencia de materia. Este proceso es una adaptación del clásico proceso Fenton, pero emplea temperaturas y presiones de 100 ºC y 5 bar, respectivamente. El uso de sales metálicas en combinación con el peróxido de hidrógeno ofrece un aumento significativo de la reducción de COT, incluso para compuestos orgánicos de bajo peso molecular. Los tiempos de reacción pueden ser de 60 min. El catalizador se recupera tras la reacción, por precipitación a pH 9 y posterior filtración.

Recientemente, se ha desarrollado un catalizador homogéneo Fe-Cu-Zn que permite la oxidación de intermedios de reacción refractarios como ácido acético y ácidos dicarboxílicos (ácido oxálico, ácido succínico, etc.).

2) Proceso Loprox de Bayer

Este proceso es exclusivamente para el acondicionamiento de aguas residuales antes de un tratamiento biológico. Fue desarrollado en 1980 por la compañía Bayer para atender las necesidades de recuperación de las aguas residuales de sus plantas de producción.

Este proceso, esquematizado en la Figura A.I.6, opera a temperatura entre 140 y 200 ºC, y a presiones entre 5 y 20 bar, en función de la composición del agua a tratar. La reacción se lleva a cabo a pH=2, para lo cual se adiciona ácido sulfúrico. Para corrientes acuosas con una DQO entre 5 y 100 g·L-1, el tiempo de residencia dentro del reactor es de 1 a 3 h. La oxidación es catalizada por iones Fe2+ y la adición de peróxido de hidrógeno aumenta la eficacia de la oxidación, disminuyendo el tiempo necesario de reacción.

La corriente alimento se calienta, inicialmente, con la corriente de salida del reactor mediante un intercambiador de calor, Figura 1, y después se le inyecta una corriente de oxígeno puro que se distribuye como pequeñas burbujas y se introduce al reactor que consiste en una columna de burbujeo. El efluente del reactor es enfriado por la corriente alimento, despresurizado mediante una válvula, y llevado a un recipiente donde se separan la fase líquida de la gaseosa. La fase líquida se neutraliza con cal de manera que el ácido sulfúrico se recupera como sulfato cálcico y el Fe2+ se recupera como hidróxido.

...