Los catalizadores para de dióxido de manganeso se utilizan para eliminar el hierro y el manganeso del agua potable. Estos filtros se utilizan desde principios de la década de 1920 y sólo se han introducido pequeñas mejoras a lo largo del tiempo. El diseño original consistía en un simple lecho de arena que contenía dióxido de manganeso junto con un drenaje inferior que arrastraba el agua durante el retrolavado.
Dióxido de manganeso activado, FeMn.
Cuando piensa en catalizadores de hierro o manganeso, ¿qué le viene a la mente? Tal vez vea un viejo y oxidado cobertizo de herramientas, con las herramientas desvencijadas esparcidas por el suelo. ¿Y si le dijéramos que esos catalizadores se utilizan para descomponer los minerales de hierro y manganeso en trozos más pequeños para poder reciclarlos? Esto es exactamente lo que ocurre en las plantas de tratamiento de agua de todo el mundo cada día.
El dióxido de manganeso activado (FeMn) es una mezcla de óxidos de litio, aluminio y hierro MnO2. El catalizador se fabrica a partir de minerales naturales como la ilmenita (FeTiO3), el rutilo (TiO2) y el leucoxeno ((Mg0 .5) SiO1 .5). Estos minerales se trituran y se muelen hasta convertirlos en polvo fino antes de mezclarlos con otros ingredientes, como el ácido sulfúrico, para crear una lechada activada que luego puede pulverizarse sobre sustratos de serpentina, donde tiene la capacidad de oxidar el hierro, el manganeso y el sulfuro de hidrógeno hasta convertirlos en formas insolubles
El dióxido de manganeso es una mezcla de óxidos de litio, aluminio y hierro MnO2.
El catalizador se fabrica a partir de minerales naturales y tiene la capacidad de oxidar el hierro, el manganeso y el sulfuro de hidrógeno a formas insolubles. El dióxido de manganeso es de color negro y se parece a la turba mezclada con arena.
En este proceso, el agua filtrada pasa a través del filtro de arena verde de manganeso a una baja el flujo por minuto por pie cuadrado de superficie del filtro. A medida que el agua pasa por él, el dióxido de manganeso del medio filtrante elimina el hierro y el manganeso solubles por oxidación y filtración y los convierte en óxidos insolubles que quedan atrapados en el lecho de arena. El aumento de la diferencia de presión en el lecho indica que ha llegado el momento de realizar un retrolavado del filtro. Durante el contralavado, las burbujas de aire desprenden estos precipitados capturados y los arrastran fuera del lecho con el agua ascendente hacia la línea de residuos, donde se descargan al desagüe. Este proceso limpia el lecho de medios de los precipitados capturados en el modo de filtración para que pueda estar listo para continuar capturando hierro de nuevo en el siguiente ciclo de funcionamiento.
Para entender por qué ocurre esto, hay que saber un poco cómo funcionan los catalizadores. Los catalizadores son sustancias que ayudan a acelerar las reacciones químicas sin modificarse permanentemente. Los catalizadores suelen llamarse reactivos porque facilitan o participan en las reacciones, pero no permanecen como parte del producto final.
Los catalizadores se utilizan en la industria para aumentar la producción sin incrementar los costes. También reducen las emisiones contaminantes y el consumo de energía en las instalaciones industriales que los utilizan. Por ejemplo, los catalizadores convierten los gases nocivos, como el monóxido de carbono, en otros menos nocivos, como el dióxido de carbono, cuando la gasolina se quema en motores de combustión interna como los que se utilizan en los coches o camiones; esto ayuda a mejorar la calidad del aire al reducir estas emisiones de los sistemas de escape de los vehículos.
El proceso de retrolavado es importante para mantener el rendimiento de un filtro de arena verde con manganeso. En este proceso, el agua filtrada pasa a través del filtro de arena verde con manganeso a un caudal bajo por minuto y por pie cuadrado de superficie filtrante. A medida que el agua pasa, el dióxido de manganeso del medio filtrante elimina el hierro y el manganeso solubles por oxidación y filtración y los convierte en óxidos insolubles que quedan atrapados en el lecho de arena. El aumento del diferencial de presión en el lecho indica que ha llegado el momento de retrolavado del filtro. Durante el retrolavado, las burbujas de aire desprenden estos precipitados capturados y los sacan del lecho.