Hrvatske vode, Vol. 27 No. 109, 2019.
Original scientific paper
Katalitička oksidacija fenolne otpadne vode vodikovim peroksidom
Karolina Maduna
; Agency for vocational education and training and adult education, Zagreb, Croatia
Stanka Zrnčević
; Faculty of Chemical Engineering and Technology, University of Zagreb, Zagreb, Croatia
Abstract
Uporaba katalizatora u procesima obrade industrijskih otpadnih voda najdjelotvorniji je put za unaprjeđenje postojećih, ali i za razvoj novih djelotvornih tehnologija s posebnim naglaskom na uštedu sirovina i energije te ekonomičnost procesa. Katalitička oksidacija organskih zagađenja vodikovim peroksidom, poznata kao CWPO metoda, jedan je od inovativnih postupaka koji ispunjava navedene zahtjeve. Stoga je u ovom radu proučavana aktivnost i stabilnost kalciniranog Cu/X-1273 katalizatora u reakciji oksidacije fenola vodikovim peroksidom. Karakterizacija katalizatora obuhvaćala je rengensku difrakcijsku analizu (XRD), skenirajuću elektronsku mikrografiju (SEM), elementarnu analizu (AAS) te određivanje specifične površine standardnom BET metodom. Kinetička mjerenja provođena su pri atmosferskom tlaku, različitim temperaturama (323 K - 353 K), konstantnoj koncentraciji fenola (0,01 mol dm-3) te vodikovog peroksida (0,1 mol dm-3). Masa katalizatora iznosila je 0,5 g dm-3, dok se veličina zrna kretala od 0,03 do 1,0 mm. Eksperimentalni podatci testirani su sljedećim kinetičkim modelima za oksidaciju fenola rF = kF cF cVP i raspad vodikova peroksida rVP = kVP cVP + kF cF cVP. Kinetički parametri procijenjeni su Nelder-Meadovom metodom nelinearnog optimiranja. Djelotvornost katalizatora praćena je preko konverzije fenola i vodikovog peroksida te skidanja bakra sa zeolitnog nosača. Na osnovi dobivenih rezultata zaključeno je da aktivnost i stabilnost katalizatora ovise o temperaturi, kao i o veličini zrna Cu/X-1273. U reakcijama u kojima su zrna katalizatora bila veća od 0,4 mm dolazi do izražaja unutarfazni otpor prijenosu tvari za molekulu fenola, što je potvrđeno i određivanjem energije aktivacije.
Keywords
CWPO; oksidacija fenola; Cu/X-1273; kinetička analiza
Hrčak ID:
226671
URI
Publication date:
30.9.2019.
Visits: 960 *