Modelado y parametrización de una columna de adsorción para la remoción de níquel utilizando ingeniería de procesos asistida por computador

Los metales pesados son contaminantes que se generan por diferentes actividades siendo una de estas el vertimiento de aguas residuales por parte de las industrias en cuerpos de agua lo cual representa una gran amenaza para la biota acuática y terrestre, así como la salud. Estos contaminantes son persistentes, bioacumulables y no biodegradables, generando un efecto negativo en la cadena trófica de la zona de influencia. El níquel es un metal pesado que se emplea en diferentes tipos de industrias como las productoras de baterías. Este genera diferentes efectos nocivos en el cuerpo humano, como en el sistema cardiovascular o el digestivo cuando hay exposición en grandes cantidades. El objetivo del presente estudio es emplear la Ingeniería de Procesos Asistida por Computador (CAPE por sus siglas en inglés) para modelar una columna operativa a escala industrial tendiente a la adsorción Níquel (II) en solución acuosa aprovechando la biomasa de Theobroma cacao L. Por consiguiente, se empleó el software Aspen Adsorption para llevar a cabo múltiples simulaciones de una columna de adsorción utilizando diversas configuraciones a nivel industrial, con el objetivo de realizar un análisis de sensibilidad paramétrica. En los resultados obtenidos, se evidencia que el modelo Langmuir- modelo cinético de resistencia lineal global (LDF) utilizado para simular la columna de adsorción en la eliminación de Níquel (II) logra eficiencias de hasta un 95.8%. Las mejores condiciones para la simulación en la columna de adsorción fueron un caudal de entrada de 300 m3/día, una altura del lecho de 5 m y una concentración inicial de 2000 mg/L. Además,se observó que el aumento del caudal de entrada condujo a una disminución en el tiempode ruptura y saturación del proceso, mientras que, aumentar la altura del lecho presenta unincremento en el tiempo de ruptura y saturación. Por otro lado, la concentración no afecto demanera significativa a la eficiencia del proceso.