Tema 5: Procesos basados en H2O2

PROCESOS DE OXIDACIÓN AVANZADA

BASADOS EN H2O2

AOPs

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I. Introducción

Características H2O2

Tema 5: Procesos basados en H2O2

i) H2O2 + radiación UV

ii) H2O2 + Fe2+/Fe3+

iii) H2O2 + Fe2+/Fe3++ radiación UV

iv) H2O2 + O3

v) H2O2 + O3 + radiación UV

vi) H2O2 + [Fe(C2O4)3]3- + radiación UV

-No es buen oxidante para algunos contaminantes

-Oxidante químico (Eo=1,78V)-Limpio. Efectivo, fácil de usar

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II. Procesos basados en H2O2

¿Cuál es la explicación de la eficiencia de esta técnica?

Velocidad de oxidación incrementada por presencia de

radicales

Radical hidroxilo (OH)

¿Cuál es la ventaja el uso de la luz?

-Genera radical OH ( costes operativos)-Aumenta la velocidad de degradación

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OHhOH 2.22 (Eo=1,78V) (Eo=2,80V)

OH (254nm) = 0,98

Se usan lámparas de arco de mercurio de baja y media presión

- 50% λ<185 nm absorbida por la camisa de cuarzo

- Lámparas de Xe son más adientes (210-240nm) pero caras

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Fotorreactor: condiciones de flujo turbulento

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Proceso fotoquímico más eficiente en medio básico

Especie ε 254nm (M-1.cm-1)

H2O2 18,6

HO2- 240

Efector inhibidor de carbonatos y bicarbonatos sobre OH

OHCOOHHCO 233

OHCOOHCO 33

Eo=1,59V CO3- < Eo=2,80V OH

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Efector inhibidor del exceso de peróxido

OHHOOHOH 2222

22222 OOHOHOHHO

22222 OOHHO

222 OOHOHHO

Consumen OH

Cantidad óptima de H2O2

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Mecanismo de radicales en cadena (hemolítico)

III. Fotoquímica del H2O2

Iniciación

Propagación

Terminación

OHhOH 2.22

2222 HOOHOHOH

OHOOHOHHO 22222

2222 22 OOHOH

22OHOHOH

222 OOHHOOH

22222 OOHHOHO

Flujo fotones

Flujo fotones

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Disponibilidad comercial del oxidante

Estabilidad térmica y almacenamiento en lugar

Solubilidad infinita en agua

No hay problemas de transferencia de masa asociados a gases

Fuente efectiva de OH

Inversión mínima de capital

Operación simple

Ventajas

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Desventajas

Mejora sensiblemente con ultrasonido

Baja sección eficaz de absorción de H2O2 a 254 nm

No degrada: alcanos fluorados o clorados

Baja eficiencia para aguas de absorbancia a 300 nm

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IV. Aplicaciones UV / H2O2

compuestos organoclorados alifáticos y aromáticos

fenoles clorados y sustituidos

plaguicidas

Naftaleno

FenciclidinaTerbutilazina

Isopreno

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Aplicaciones industriales

industria textil : colorantes azoicos

industria del papel : catecoles, guayacoles, veratroles, siringol

Industria aceitera : ARA (polifenoles y lípidos)

TartracinaGrupo catecol

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Aplicaciones comerciales

AOP Nombre comercial Empresa

UV / H2O2 Calgon Perox-PureTM y sistema RayoxR

Calgon Carbon Oxidation Technologies, Pittsburg, USA (www.calgoncarbon.com)

CAV-OXR Magnum Water Technology, California, USA (www.magnumwater.com)

Hydroxyl UVP Hydroxyl Industrial Systems INC., USA (www.hydroxyl.com)

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