Oxidación en agua supercríticadesarrollo a escala piloto y modelado de un reactor de pared transpirable y estudio termodinámico de sistemas clave

Abstract

La oxidación en aagua supercrítica consiste en la oxidación en medio acuoso usando oxígeno o peróxido de hidrógeno como oxidante a presiones y temperauras superiores al punto crítico del agua. Se emplea principalmente para la destrucción de residuos. Eficacias de destrucción superiores al 99% pueden conseguirse en tiempos de residencia inferiores a 1 minuto. Ha sido probada con éxito para residuos como DDTs, armas químicas, residuos de baja rediactividad, farmaceúticos etc. Estas eliminaciones se deben a las propiedades de agua supèrcrítica, que se comporta como un disolvente orgánico, con lo que las sustancias orgánicas son totalmente solubles mientras que las sales orgánicas precipitan. Los principales problemas de esta tecnología son el ambiente oxidante y la deposición de sales. La solución técnica de estos problemas pasa por la elección correcta de materiales y el diseño de reactores. El reactor de pared transpirable es uno de estos reactores. Consiste en limitar la cámara de reacción con una pared porosa a través de la cual circula agua limpia que forma una película protectora contra la deposición de sales, los corrosivos y las altas temperaturas. En esta tesis se ha hecho un estudio experimental del comportamiento de un reactor de pared transpirable a escala piloto (40 kg/h de alimentación). Se han estudiado cuatro configuraciones del reactor de pared transpirable, haciendo un estudio experimental individual de las variables de operación y además se ha tratado con éxito un residuo industrial. La última configuracón ensayada es un escalado, y está preparado para probarla a nivel piloto-demostración (200 kg/h). También se ha realizado un modelo del reactor en estado estacionario, empleando modelos de flujo simples. Este modelo describe de forma precisa el comportamiento del reactor, y ha puesto de manifiesto la existencia de convección natural en el mismo. también se ha hecho un es