Oxidation of Tetrachloroethylene in a Bubble Column Photochemical Reactor Applying the UV/H2O2 Technique

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Abstract

Mass transfer of tetrachloroethylene (PCE) gas, followed by a free-OH radical reaction in the liquid phase, was studied in a bubble column reactor equipped with a UV light source and containing aqueous H2O2 as the reacting medium. Degradation of PCE in the liquid phase was found to follow pseudo-first-order kinetics, and the optimal ratio of H2O2/PCE leading to the highest oxidation rate could be successfully obtained from the analysis of the steady-state OH radical concentration. Absorption of PCE gas was in the kinetic slow regime and could be predicted based on the ratio of the apparent rate constant of PCE liquid degradation to the volumetric mass transfer coefficient (kapp/KLa). The presence of small amounts of PCE in the liquid bulk had positive effect on the mass transfer over the range studied and need to be taken into account.

Abstract

Le transfert de matière de gaz de tétrachloroéthylène (PCE), suivie d'une réaction avec un radical libre en OH, a été étudié dans un réacteur à colonne à bulles équipé d'une source de lumière UV légère et contenant du H2O2 comme milieu réactif. On a trouvé que la dégradation du PCE dans la phase liquide suivait une cinétique de pseudo premier ordre et que le rapport optimal de H2O2/PCE menant à la vitesse d'oxydation la plus élevée pouvait être obtenu avec succès à partir de l'analyse de la concentration de radical libre en OH en régime permanent. L'absorption du gaz de PCE se produit dans le régime cinétique lent et peut être prédit d'après le rapport entre la constante de vitesse apparente de la dégradation du PCE en phase liquide et le coefficient de transfert de matière volumétrique (kapp/KLa). La présence de petites quantités de PCE dans la masse liquide a un effet positif sur le transfert de matière dans la gamme étudiée et doit être prise en compte.

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