RemoÃÃo do corante azul reativo 5G em coluna de leito fixo empacotada com adsorvente comercial Dowexâ Optiporeâ SD-2

In this work the adsorption process of the dye Reactive Blue 5G using commercial adsorbent Dowexâ Optiporeâ SD-2 was evaluated. Experiments in a closed and batch system were carried out to evaluate the effect of solution pH (1 - 12), system temperature (30, 40 and 50 ÂC) and the particle diameter of the adsorbent (0.01 - 0.12 cm, 0.05 - 0.06 cm, 0.06 - 0.12 cm) in the adsorption process. In addition, experiments in fixed bed column using different average diameters of adsorbent particles (granulometric mixture, 0.055 e 0.090 cm), flow rate (2, 4 e 8 mL min-1) and feed concentration (25, 50 e 100 mg L-1) were carried out. The experimental breakthrough curves were described using mathematical models available in the literature. The experiments results in the closed and batch system showed that the adsorption process is more efficient solution pH equal to 2, the system temperature of 30 ÂC and using the adsorbent particles with a diameter between 0.01 to 0.12 cm. The experimental breakthrough showed that the bed formed by particles with a diameter between 0.01 and 0.12 cm, provided an adsorption process more efficient. Moreover, the effect of the flow rate and feed concentration on the breakthrough curves were significantly. A greater slope was observed with the increase of the flow rate and feed concentration, resulting in a greater useful height of column. In particular, in the flow rate of 8 mL min-1 a higher efficiency of the adsorption process was obtained. Among the mathematical models used to describe the adsorption process in fixed bed column, the best fit was obtained using the model that considers as limiting step of mass transfer the intraparticle diffusion.Neste trabalho foi avaliado o processo de adsorÃÃo do corante Azul Reativo 5G utilizando o adsorvente comercial Dowexâ Optiporeâ SD-2. Foram realizados experimentos em sistema fechado e batelada para avaliar o efeito do pH da soluÃÃo (1 â 12), da temperatura do sistema (30, 40 e 50ÂC) e do diÃmetro da partÃcula de adsorvente (0,01 - 0,12 cm; 0,05 - 0,06 cm; 0,06 - 0,12 cm) no processo de adsorÃÃo. TambÃm foram realizados experimentos em coluna de leito fixo com diferentes diÃmetros mÃdios de partÃculas de adsorvente (mistura granulomÃtrica, 0,055 e 0,090 cm) e diferentes condiÃÃes de vazÃo (2, 4 e 8 mL min-1) e concentraÃÃo de alimentaÃÃo (25, 50 e 100 mg L-1). Para descrever os dados experimentais de curva de ruptura, obtidos em coluna, foram utilizados modelos matemÃticos disponÃveis na literatura. Os resultados dos experimentos em sistema fechado e batelada mostraram que o processo de adsorÃÃo foi mais eficiente nas condiÃÃes de pH da soluÃÃo igual a 2, temperatura do sistema de 30ÂC e utilizando as partÃculas de adsorvente com diÃmetro entre 0,01 e 0,12 cm. Os resultados dos experimentos em coluna mostraram que o leito formado por partÃculas com diÃmetro mÃdio entre 0,01 e 0,12 cm proporcionou um processo de adsorÃÃo mais eficiente. AlÃm disto, foi verificada uma influÃncia significativa da vazÃo e da concentraÃÃo de alimentaÃÃo na inclinaÃÃo das curvas de ruptura experimentais. Para maiores vazÃes e concentraÃÃes de alimentaÃÃo foi observada maior inclinaÃÃo da curva de ruptura, resultando em maior altura Ãtil da coluna. Em particular, para a vazÃo de 8 mL min-1 foi obtida uma maior eficiÃncia do processo de adsorÃÃo. Entre os modelos matemÃticos utilizados para descrever o processo de adsorÃÃo em coluna de leito fixo, o que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o modelo que considerou como etapa limitante da transferÃncia de massa a difusÃo intrapartÃcula