Limpieza de matrices sólidas porosas de interés medioambiental con fluidos supercríticos.

Abstract

En esta tesis, se ha intentado sustituir el uso de los solventes orgánicos clorados peligrosos con la técnica de la extracción supercrítica para la limpieza de piezas metálicas porosas. Se ha estudiado experimental y teóricamente la cinética de extracción de b-naftol impregnado en los poros <br/>de las piezas metálicas usando CO2 supercrítico puro y modificado variando la temperatura la presión, el caudal, el tamaño de partícula, la gravedad y el porcentaje del cosolvente. Como modelo matemático, se ha usado el modelo del núcleo sin reacionar, en este modelo aparecen 4 parámetros a justar: la solubilidad, el coeficiente de transferencia de materia, la difusividad efectiva y la dispersión axial. Para el caso de la solubilidas, se puede determinar experimentalmente o bine usando métodos totalmente predictivos. <br/>Como método experimental, se ha utilizado el método cuasi equilibrio en el cual se ha trabajado con un caudal bastante bajo que permite que el fluido se sature durante su tiempo de residencia en el extractor y luego se ha verificado la fiabilidad del método experimental y teóricamente estudiando la cinética de extracción del soluto. Para predecir la solubilidad el sólio en CO2 supercrítico puro, se ha empleado la teoría de la esfera rígida de van der Waals con el valor medio de la integral de la energía potencial intermolecular (a12) lo cual se ha conseguido a partir del ajuste de una serie de compuestos hidrocarburos de manera que se han encontrado que dicho parámetro varía muy poco con la presión, la temperatura y de un soluto a otro. Para predecir la solubilidad del sólido en CO2 supercritico modificado, se ha utilizado la ecuación de estado de P-R junto con las reglas de mezcla del fluido único de van der Waals de manera que se han determinado los parámetros de interacción binarios (k12, k13, k23) a partir del estudio de los sistemas binarios usando las reglas de mezcla de Wong Sandler (WS) y la combinación lineal de Vidal-Michelson (LCVM) junto con una teória de contribución de grupos (UNIFAC). <br/>Una vez se ha obtenido la solubilidad, se ha ajustado los datos experimentales de extracción para determinar el coeficiente de transferencia, la difusividad efectiva y la dispersión axial y luego se ha estudiado como varían estos parámetros con los variables citados anteriormente. <br/>Como parte final de esta tesis, se ha intentado usar la técnica de la extracción supercritica en la recuperación de un catalizador gastado durante la hidrogenación sucesiva de CDT en CDE.