Síntesis de tecnologías de membranas para el tratamiento de efluentes y recuperación de Cr(VI)

En esta Tesis se presentan resultados vinculados al modelado, diseño, optimización operativa y síntesis de plantas basadas en nuevas tecnologías de membranas para la extracción y concentración de compuestos altamente contaminantes pre-sentes en efluentes acuosos. Se centra el análisis en el trata-m...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Corvalán, Sergio M.
Otros Autores: Eliceche, Ana María
Formato: tesis doctoral
Lenguaje:Español
Publicado: 2003
Materias:
membranas
efluentes acuosos
Acceso en línea:http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/2186
Aporte de:
Repositorio Institucional Universidad Nacional del Sur (UNS) de Universidad Nacional del Sur
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description En esta Tesis se presentan resultados vinculados al modelado, diseño, optimización operativa y síntesis de plantas basadas en nuevas tecnologías de membranas para la extracción y concentración de compuestos altamente contaminantes pre-sentes en efluentes acuosos. Se centra el análisis en el trata-miento de efluentes conteniendo cromo hexavalente, metal caracterizado por su elevada toxicidad. En primer lugar se estudia la extracción líquida no dispersiva asistida con mem-branas (NDSX). En ésta se extrae el contaminante del efluen-te usando un reactivo disuelto en una fase orgánica, separa-das ambas fases por una membrana. A su vez el contaminante se reextrae desde la fase orgánica para ser concentrado en otra fase acuosa, estando ambas separadas por otra membra-na. El modelo para la operación en continuo y en semicontinuo está constituido por ecuaciones diferenciales y algebraicas. Se optimiza la operación de una planta piloto maximizando el caudal de efluente procesado, imponiendo restricciones a la concentración del efluente tratado y la del producto concen-trado para reuso industrial. Se analizan los valores obtenidos de las variables de optimización en los respectivos puntos óptimos. Se comparan las performances de los modos operati-vos mencionados y se analizan el efecto que las distintas concentraciones del efluente tienen sobre la solución óptima. Se diseña una planta a escala industrial, minimizando el área total de membrana requerida para tratar una determinada can-tidad de efluente. Se analiza la performance de distintas confi-guraciones y se estudia la sensitividad con respecto a varia-ciones en los caudales de las fases. Se plantea también un problema de síntesis de la planta escala industrial, evaluando los costos anualizados totales. Previa discretización de las ecuaciones diferenciales usando colocación ortogonal, se re-suelve un problema MINLP, cuyas soluciones son analizadas. Por ultimo se estudia el proceso de pertracción, una tecnolo-gía donde se emplean membranas para separar el efluente de las demás fases, a la vez que la fase de reextracción está emulsionada dentro de la fase orgánica. Se propone un mode-lo para este proceso, estimándose los parámetros asociados a las constantes de equilibrio químico y coeficientes de transfe-rencia de masa utilizando información de experimental obte-nida a escala laboratorio. Se optimiza luego la operación de una planta a escala piloto de pertracción, maximizando la can-tidad de contaminante tratado en la misma, proponiendo un esquema en cascada para lograr las concentraciones requeri-das en el efluente tratado y en el producto concentrado con el metal para reuso. Finalmente se comparan las performances de los procesos pertracción y NDSX.
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