Incineración mejorada de compuestos orgánicos volátiles mediante peróxido de hidrogeno: modelamiento cinético
Resumen
Se ha demostrado que la adición de peróxido de hidrógeno (H2O2) en la incineración de compuestos orgánicos volátiles como heptano y clorobenceno incrementan la destrucción de estas sustancias. Se desarrollaron modelos cinéticos detallados para este proceso de incineración mejorada. para el heptano, el modelo tiene 144 reacciones con 44 especies químicas y para el clorobenceno 212 reacciones con 62 especies . Se utilizó el código de computación CHEMKIN en las simulaciones y se hicieron análisis de sensitividad usando el código SENKIN. Los datos termodinámicos necesarios para la modelación se calcularon usando el método de adición de grupos de Benson y el código THERM. Se el efecto de mejoramiento se produce en el caso del heptano por la disociación térmica de la molécula de peróxido en dos radicales OH•, seguido por la abstracción de un hidrógeno de la molécula de heptano por un radical OH•. Para el caso no mejorado (sin adición de H202) las reacciones claves son los rompimientos de la molécula de heptano en dos radicales alquilo. Para el clorobenceno el principal camino de destrucción parece ser el ataque de radicales H02• que genera un radical fenoxi; los radicales H02• son suministrados indirectamente por el peróxido a través de ataque de radicales OH• sobre las moléculas de H202 y por medio de otras reacciones posteriores. Esta es una posible explicación para el hecho experimental observado de que se necesitan concentraciones más altas de (H202) para el clorobenceno que para el heptano.
Referencias bibliográficas
Brezinsky, K., 1986. "The High Temperature Oxidation of Aromatic Hydrocarbons", Prog. Energy Combustion Sci. 12. https://doi.org/10.1016/0360-1285(86)90011-0
Chang, W. D., Karra, S. B. y Senkan, S. M., 1987. "A Computational Study Chlorine Inhibition of CO Flames" , Combustion and Flame, 69: 113. https://doi.org/10.1016/0010-2180(87)90024-1
Clausen, C. A. , Cooper, C. D., Hewett, M. y Maitinez, A., 1992. "Enhancemnet of Organic Vapor Incineration by using Ozone, J. of Hazardous Materials, 31: 75. https://doi.org/10.1016/0304-3894(92)87040-M
Cooper, C. D., Clausen, C. A., Tomlin, D., Hewett, M. y Martlnez, A., 1991. "Enhancement of Organic Vapor Incineration Using Hydrogen Peroxide" , J. Hazardous Materials, 27: 273. https://doi.org/10.1016/0304-3894(91)80054-R
Dempsey, R. D. y Oppelt, E. T., 1993. "Incineration of Hazardous Waste: A Critica! Review Update", J. of the Air and Waste Managem.ent Associá tion , 43: 25-73. https://doi.org/10.1080/1073161X.1993.10467116
Frenklach, M., 1984. "Modeling", Chapter 7 en Combustion Chemistry, New York: W. C. Gardiner Jr. (Ed.), Springer-Vrelag.
Kee, R. J., Rupley, F. M. y Miller, J. A., 1991a, 1989. Chemkin-II: A Fortran Chemical Kinetics Package for the Analysis of Gas-Phase Chemical Kinetics, Sandia National Laboratories SAND 89-8009-UC-401, Reprinted March. https://doi.org/10.2172/5681118
Kee, R. J., Rupley, F. M. y Miller, J. A., 199 1b. Chemkin Thermodynamic Data Base. Sandia National Laboratories SAND 87-8215B.UC-4, reprinted December.
Lutz, A. E., Kee, R. J. y Miller, J. A., 1991. Senkin: A Fortran Program far Predicting Gas Phase Chemical kinetics with Sensitivity Analysis, Sandia Report Sand, 87 - 8248 VC-401, August.
Martí.nez, A., 1993. Kinetic Modeling of the H2 0 2 Enlumced Jncineration of Heptane and Chlorobenzene, Ph.D. Dissertation, University of Central Flo1ida. .
Martínez, A., Geiger, C., Hewett, M., Clausen, C. A. y Cooper, C. D., 1993. "Using Hydrogen Peroxide or
Ozone to Enhance the Incineration of Volatile Organic Vapors", Waste Management, 13: 261 - 270.
Oppelt, E. T. , 1987. "Incineration of Hazardous Waste", Journal of the Air Pollution Control Associah'on , 37 (5): 558. https://doi.org/10.1080/08940630.1987.10466245
Ritter, E. R. y Bozzelli, J. W., 1990. "Reactions of Chlori nated Benzenes in H2 and in H2/02 Mix tures: Thenno dynain ic Im plica tion s on Pat hways to Dio xin" Combustion Sci. and Technology., 74: JJ7 . https://doi.org/10.1080/00102209008951684
Ritter, E., 1991. "THERM: A Computer Code for Estirnating The rrnody.na mic Properties for Species Important to Combustion and Reaction Modeling", J. f Chem. Inf Comp. Sci., 31: 400. https://doi.org/10.1021/ci00003a006
Roesler, J. F., Letter, A. E. y Dryer, F. L., 1992. "The inhibition of COIH20I02 Reaction by Trace Quantities of HCI" , Combustion Sd. and Technology, 82: 87. https://doi.org/10.1080/00102209208951814
Sanderson, R. T., 1989. Simple Jnorganic Substances. Ma labar, Florida: Robert E. Krieger Publishing Co.
Tilden, J. W., Costanza,V., McRae, G. J. y Seinfield, J.H. , 1981. Sensitivity Analysis of Chemically Reacting Systems. Springe r series in Chemical Physics 18, Ebert, K. H., Deufhard, P. y Jager, W. (Eds .), New York: Springer-Verlag Berling Heildelberg, 69. https://doi.org/10.1007/978-3-642-68220-9_6
Wamatz, J., 1983. "The Mechansim of High Temperature Combustion of Propane and Butane", Combustion Sci. and Technologys , 34: 177. https://doi.org/10.1080/00102208308923692
Wamatz, J., 1984. "Rate Coefficients in the C/H/O System", Capítulo 5 en Combustion Ch.emíst ry, New York: W. C. Gardiner Jr. (Ed.), Springer-Verlag.
Westbrook, C. K. y Dryer, F. L., 1984. "Chemical Kinetic Modeling of Hydrocarbon Combustion", Prog Energy CombustionSci., 10: l. https://doi.org/10.1016/0360-1285(84)90118-7
Westbrook, C. K., 1986. "Chemical Kinetic Modeling of Higher Hydrocarbon Fuels" , A/AA Journal, 24 (12): 2002. https://doi.org/10.2514/3.9559
Descargas
Derechos de autor 1995 Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
