| Title: | Producción y evaluación de materiales adsorbentes a partir de tusa de maíz por procesos de pirólisis para la remoción sostenible de contaminación por cromo en soluciones acuosas |
| Authors: | Chuncho Vera, Christian Fernando León Merino, David Sebastián |
| metadata.dc.contributor.advisor: | García Pérez, Tsai |
| metadata.dc.contributor.tutor: | Vera Cabezas, Luisa Mayra |
| metadata.dc.description.uri: | 0000-0002-1580-1770 0000-0002-0240-9147 |
| metadata.dc.subject.other: | Clasificación de la Investigación::Química::Química Orgánica |
| Keywords: | Ingeniería Química Residuos agrícolas Biocarbón activado Regeneración |
| Issue Date: | 18-Nov-2024 |
| metadata.dc.format.extent: | 73 páginas |
| Publisher: | Universidad de Cuenca |
| metadata.dc.type: | bachelorThesis |
| Abstract: | The growing problem of water pollution from industrial activities, especially tanneries and mining, has prompted a search for friendly and economical solutions to remove pollutants such as chromium. In this study, adsorption is employed as a treatment method, using agricultural residues such as corn stover, for the production of carbonaceous adsorbents. Three materials derived from corn stover were evaluated: untreated corn stover (TM), biochar (BC600) and activated biochar (BCA600). The biochar and activated biochar were produced with a pyrolysis process at 600 °C, in the case of BCA600 phosphoric acid was used as activating agent and the materials were subjected to particle size analysis, BET and zero loading point. The measurement of chromium concentration in aqueous medium was performed by UV-Vis spectrophotometry using diphenylcarbazide as colorimetric agent at pH 2 and 3. The results of the batch adsorption tests determined a removal of 78.16% after 1 hour at optimum pH of 2 for BC600 and an adsorption capacity of 10.12 mg/g, being the best adsorbent of the three.
The kinetic tests showed a correlation of 0.951 and 0.998 for the Pseudo First Order and Pseudo Second Order models, while in the equilibrium analysis 0.979 and 0.957 were obtained for the Langmuir and Freundlich model respectively, indicating a composite adsorption process. Finally, an acid regeneration was applied to the BC600 adsorbent using HCl in two adsorption cycles, achieving a regeneration of 79.64% and 57.80%. |
| Description: | El creciente problema de la contaminación del agua por actividades industriales, especialmente de curtiembres y mineras, ha impulsado una búsqueda de soluciones amigables y económicas para remover contaminantes como el cromo. En este estudio se emplea la adsorción como método de tratamiento, utilizando residuos agrícolas como la tusa de maíz, para la producción de adsorbentes carbonáceos. Se evaluaron 3 materiales
derivados de la tusa de maíz: la tusa de maíz sin tratamiento (TM), biocarbón (BC600) y biocarbón activado (BCA600). El biocarbón y el biocarbón activado fueron producidos con un proceso de pirólisis a 600 °C, en el caso del BCA600 se usó ácido fosfórico como agente activador y los materiales se sometieron a análisis granulométrico, BET y punto de carga cero. La medición de la concentración de cromo en medio acuoso se realizó por espectrofotometría UV-Vis usando difenilcarbazida como agente colorimétrico a pH 2 y 3. Los
resultados de las pruebas de adsorción por lote determinaron una remoción del 78,16% al cabo de 1 hora a pH óptimo de 2 para el BC600 y una capacidad de adsorción de 10,12 mg/g, siendo mejor adsorbente de los tres. Los ensayos cinéticos mostraron una correlación de 0,951 y 0,998 para los modelos de Pseudo Primer Orden y Pseudo Segundo Orden, mientras que en el análisis de equilibrio se obtuvieron 0,979 y 0,957 para el modelo de Langmuir y Freundlich respectivamente, lo que indica un proceso de adsorción compuesto. Finalmente, se aplicó una regeneración ácida al adsorbente BC600 utilizando HCl en dos ciclos de adsorción, logrando una regeneración del 79,64% y 57,80%. |
| URI: | https://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/45681 |
| metadata.dc.relation.ispartof: | TQ;630 |
| metadata.dcterms.description: | Ingeniero Químico |
| Appears in Collections: | Tesis de Pregrado
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