Comparación del ajuste de modelos matemáticos en la mineralización de paracetamol comercial en un reactor fotocatalítico solar tipo CPC a escala piloto

• Autores: Moisés Altamar Licona, Rafael Merlano Castilla, José Ángel Colina Márquez
• Localización: Ing-Nova, ISSN-e 2805-9182, Vol. 1, Nº. 2, 2022, págs. 152-167
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Comparison of the adjustment of mathematical models in the mineralization of commercial paracetamol in a solar photocatalytic reactor type CPC at pilot scale
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    Se plantea este estudio para determinar un modelo matemático que describa la cinética de degradación del paracetamol para su aplicación en reactores fotocatalíticos a gran escala, teniendo en cuenta, aspectos de diseño, estudio de emisión, y de cinética de reacción. A partir de un análisis de literatura de los modelos Generalizado, Zalazar, Ballari y Langmuir-Hinshelwood modificado, para elegir los más adecuados en función de su desempeño con otras sustancias, su error calculado, y parámetros ajustables; se estableció que los modelos adecuados para simular fueron L-H modificado y Generalizado. El valor de la tasa volumétrica global de absorción de fotones (OVRPA) para dar inicio a la simulación fue estimada con gráficos de la tasa volumétrica de absorción de fotones (VRPA) [3]. Se usó el módulo de simulación y evaluación de reactores fotocatalíticos computacional Photoreac V1.0 [2], con base a datos experimentales [1] para analizar la viabilidad de los modelos usando diferentes concentraciones (41,64; 87,6; 149,8 ppm). Se emplearon dos criterios de selección: análisis de dispersión de parámetros, y de residuales en una formula ponderada a: 70% para dispersión de parámetros y un 30% para análisis de residuales; resultando el modelo L-H modificado como el mejor.

  • English

    This study is proposed to determine a mathematical model that describes the degradation kinetics of paracetamol for its application in large-scale photocatalytic reactors, taking into account aspects of design, emission study, and reaction kinetics. From a literature analysis of the Generalized, Zalazar, Ballari, and Langmuir-Hinshelwood models, to choose the most suitable ones based on their performance with other substances, their calculated error, and adjustable parameters; it was established that the suitable models to simulate were the modified L-H, and the Generalized. The value of the overall volumetric rate of photon absorption (OVRPA) to start the simulation was estimated with graphs of the volumetric rate of photon absorption  (VRPA)  [3]  The  computational  photocatalytic  reactor  simulation  and evaluation module Photoreac V1.0 was used [2], based on experimental data [1] to analyze the viability of the models using different concentrations (41.64; 87.6; 149.8 ppm). The two selection criteria were used: analysis of dispersion of parameters, and of residuals in a weighted formula: 70% for dispersion of parameters and 30% for analysis of residuals; resulting in the modified L-H model as the best.