Estimar la reactividad hacia la hidrodesclorinación catalítica de bifenilos policlorados (Aroclor 1260): Sistema NiW soportado

Abstract

RESUMEN Los bifenilos policlorados (PCB) son mezclas de hidrocarburos clorados que se han utilizado en abundancia desde 1930 en diversas aplicaciones industriales, por ejemplo como material aislante de transformadores y condensadores grandes, fluidos de intercambio térmico, aditivos de pinturas, papel autocopiante y plásticos. El interés de los PCB para aplicaciones industriales radica en la inercia química, la resistencia al calor, la no inflamabilidad, la baja presión de vapor y la alta constante dielétrica. Existen 209 PCB posibles, desde los tres isómeros monoclorados hasta el isómero decaclorobifenilo, completamente clorado. Generalmente, la solubilidad en agua y la presión de vapor disminuyen con el aumento de las sustituciones y la liposolubilidad se eleva a medida que hay más sustituciones de cloro. En el medio ambiente es más probable encontrar los PCB unidos a componentes orgánicos del suelo, sedimentos y tejidos biológicos, o bien al carbono orgánico disuelto en sistemas acuáticos, más que en solución acuosa. Los PCB se volatilizan de la superficie del agua a pesar de su baja presión de vapor, en parte como consecuencia de su hidrofobia; el transporte atmosférico, por consiguiente, puede ser una ruta importante para la distribución de los PCB en el medio ambiente. Las técnicas de remediación química usualmente se basan en la sustitución de cloros, reducción por hidruros, hidrodesclorinación, desclorinación empleando metales, radiólisis, oxidación, electrolisis. Algunas de ellas empleadas comercialmente para el tratamiento de líquidos y aceites contaminados con BPC. Sin embargo, la baja reactividad y / o selectividad hacia la desclorinación hace que los métodos de tratamiento más empleados requieran de altas temperaturas y presiones. La hidrodesclorinación (HDCl) ha sido estudiada para el tratamiento de desechos líquidos contaminados por compuestos orgánicos clorados como: olefinas cloradas, bencenos clorados, clorofenoles, bifenilos policlorados (BPC), etc... La hidrodesclorinación de haluros orgánicos produce el hidrocarburo correspondiente y cloruro de hidrógeno. El cloruro de hidrógeno producido puede ser fácilmente separado, mientras que el hidrocarburo puede ser reciclado para minimizar el desecho o valorizarlos. En el presente estudio se estudió la hidrodesclorinación catalítica de bifenilos policlorados (Aroclor 1260), empleando un reactor de lecho fijo a una presión de 540psi y temperaturas entre 350 y 400 ºC con solución de BPC en heptano. Para llevar a cabo este proceso, se sintetizaron una serie de catalizadores NiW, variando el porcentaje del níquel (1-5%) siendo el porcentaje tungsteno constante a 20% en peso. La caracterización fisicoquímica se realizo mediante: área específica con N2, difracción de rayos X, espectroscopia fotoelectrónica de rayos X y análisis elemental. Los catalizadores fueron presulfurados con una solución de CS2 (presión de 1atm y 350ºC), antes de iniciar las reacciones de hidrodesclorinación, de 4 horas de duración. Los productos de reacción fueron identificados por cromatografía de gases, Obteniéndose benceno como único producto.