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FERRITE OF Cd, Pb and Mn, SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION BY HYDROCHEMICAL ROUTE

El objetivo del presente trabajo ha sido obtener por vía hidroquímica y bajo condiciones optimizadas, ferritas de cadmio, plomo y manganeso y realizar comparaciones de sus características químicas, fìsicoquímicas y estequiométricas. Se ha podido corroborar que el proceso de formación de ferritas in situ bajo condiciones óptimas, permite eliminar metales pesados como los evaluados de los medios acuosos, con eficiencias superiores al 98%. De igual manera se logran obtener estequiometrías definidas que permiten proponer los mecanismos de reacción que tienen lugar, toda vez que pueden ser justificados a partir de las estequiometrías logradas y por las diferentes técnicas empleadas en su caracterización. Se han podido dilucidar los mecanismos de sustitución de los iones Fe2+ por los metales divalentes como los estudiados en las estructuras de espinela inversa de estas ferritas y su correlación con las propiedades magnéticas de las mismas.

Abstract

The objective of the present work has been to obtain by hydrochemical route and under optimized conditions, cadmium ferrites, lead and manganese and to make comparisons of its chemical, physicochemical and stoichiometric characteristics. It has been confirmed that under optimal conditions, in situ – ferrite formation process allows to eliminate heavy metals like the evaluated ones of watery means, with efficiencies rates above to 98%. Likewise, they are managed to obtain defined stoichiometries which allow to propose the reaction mechanisms evidenced, since they can be justified from the obtained stoichiometries and different techniques used in its characterization. It has been possible to explain the substitution mechanisms of Fe2+ ions by bivalents metals as the studied ones, in these ferrites’ inverse spinel structures and their correlation with their magnetic properties.

COMPUTER SIMULATION OF NITROGEN ADSORPTION ON A MOLECULAR MODEL OF ACTIVATED CARBON AND ITS COMPARISON WITH EXPERIMENT

Se describe un modelo de carbón nanoporoso que consiste en moléculas poliaromáticas que poseen diferentes números de anillos, de forma tal de obtener diferentes unidades básicas estructurales. La adsorción de nitrógeno y la obtención del calor isostérico de adsorción son modeladas mediante simulaciones Monte Carlo. El nitrógeno es descrito mediante el modelo de 1 centro de Lennard Jones y se utiliza una interacción tomada de a pares. Las áreas específicas de los sustratos muestran una buena correlación con los datos obtenidos experimentalmente, como así también las isotermas simuladas. Los resultados muestran que no existe un efecto significativo del tamaño de los agregados (clusters) en la capacidad de adsorción ni en los calores isostéricos, excepto para el caso de los cluster mas pequeños, donde un aumento del calor isostérico es observado con mayores cargas.

Abstract

A model of nanoporous carbon consisting of polyaromatic molecules with different number of rings is described, in order to get different basic structural units. The adsorption of nitrogen and the isosteric heat in these models are studied via Monte Carlo simulations. Nitrogen is described by the 1-centre Lennard-Jones model and its a pairwise potential of interaction potential is used. Specific areas of the substrates show a good correlation with data obtained experimentally, as well as simulated isotherms. The results show no significant effect on the size of aggregates (clusters) in the adsorption capacity or the isosteric heat, except in the case of smaller clusters, where an increase in isosteric heat is observed with higher loads.

POSSIBLE OCCUPATION SITES OF TRITIUM INSIDE LITHIUM TITANATE: A PERIODIC DFT STUDY

En este trabajo se presenta una investigación teórica sobre los posibles sitios de ocupación de los átomos de tritio en la estructura de titanato de litio. Para esto se utilizó un método de Teoría Funcional de la Densidad (DFT) periódico utilizando el paquete computacional VASP. Fueron identificados dos posibles sitios donde un átomo de tritio puede sustituir a un átomo de Li. Uno de estos sitios está en la capa de átomos de titanio y el otro en la capa de litio. Este estudio demuestra que el tritio liberado puede ocupar mas favorablemente el sitio en las capas de litio que de titanio. En efecto, si se comparan los átomos de tritio que ocupan posiciones en las capas de litio con aquellos que ocupan posiciones en las capas de titanio, son estos últimos los que requieren mayor energía para ser liberados. Por último, se encontró una interesante relación entre los resultados reportados en este estudio y los datos experimentales reportados en la literatura.

Abstract

In this work theoretical investigation about possible occupation sites for tritium atoms in lithium titanate structure using a Functional Theory Density (DFT) periodical method implemented in VASP package, is presented. Two possible substitutional Li sites were identified for a tritium atom, one in the titanium layer and the other in the lithium layer. This study showed that the tritium released would favorably occupy positions in lithium layers than in titanium layers. Tritium occupying sites in titanium layers would require more energy to release in comparison to lithium layers. It is evidence an interesting relation is seen between these results and experimental data found in the literature.

HYDRODYNAMIC BEHAVIOR AND ABSORPTION OF CARBON DIOXIDE BY CHEMICAL REACTION WITH GLUCOSAMINE IN AN AIR-LIFT REACTOR

En el presente trabajo se ha estudiado el comportamiento de disoluciones acuosas de glucosamina como absorbente para la captura de dióxido de carbono, empleando un reactor «air-lift». Los resultados experimentales indican que este reactivo (glucosamina) muestra un comportamiento similar al observado para otras disoluciones acuosas de aminas ampliamente utilizadas para la captura de dióxido de carbono, en relación a la velocidad a la cual se produce la absorción. El valor de la velocidad de transferencia de masa ha sido determinado, así como el efecto de distintas condiciones de operación sobre el valor de este parámetro y del área interfacial gas-líquido, tales como concentración de amina, pH o caudal de gas alimentado.

Abstract

In this work, it has been studied the behavior of aqueous solutions of glucosamine used as absorbent phase in the carbon dioxide capture process using an air-lift reactor. The experimental results indicate that the reagent (glucosamine) shows a similar behavior related to absorption rate, than previously observed for aqueous solutions of other amines widely used for carbon dioxide capture. The value of mass transfer rate has been determined, as well as the effect of these operation conditions on this parameter value and gas-liquid interfacial area, such as amine concentration, pH or gas flow rate.

CHARACTERIZATION OF WASTED CATALYST METALLICS PRODUCTS USED IN THE OIL INDUSTRY

En este trabajo se evalúa el proceso de recuperación de metales comercialmente valiosos de catalizadores gastados y la disminución de la toxicidad de sus residuos. Los catalizadores gastados recibieron un tratamiento para la recuperación de níquel y molibdeno como metales de interés, que consistió de una tostación con carbonato de sodio seguida de lixiviación neutra y finalmente de lixiviación ácida en H2SO4 con la cual se logra una recuperación sustancial de estos metales. Los productos resultantes fueron caracterizados mediante las técnicas de Fluorescencia de Rayos X (FRX), Difracción de Rayos X (DRX), Microscopia Electrónica de Barrido (MEB), y Espectroscopia de Absorción Atómica (AA) para determinar cuantitativa y cualitativamente la eficiencia de la recuperación. Se concluye que la caracterización fisicoquímica de los diversos productos involucrados en el proceso permite detectar las características de los mismos, y así proponer un esquema de trabajo adecuado para la recuperación del metal valioso de los catalizadores gastados.

Abstract

In this work, it is evaluated the recovery process of some commercial metals of wasted catalysts and the reduction of their residual toxicity. These catalytic materials were treated in order to recover nickel and molybdenum. The treatment consisted on a roasted process followed with a neutral leaching and finally an acid leaching using H2SO4, with which it is possible to obtain a considerable recovery of these metals. The final products were characterized using X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), sweep electron microscopy (SEM) & Atomic absorption spectrometry techniques, in order to know qualitatively and quantitatively the recovery performance. We conclude that the physicochemical characterization of the various products involved in the process, allows detecting their characteristics, thanks to which it is possible to propose a suitable working scheme for precious metal recovery from wasted catalysts

MATHEMATICAL SIMULATION TO EVALUATE THE EFFICIENCY IN A REACTOR FOR RECYCLING OF LEAD

En este trabajo, se desarrolla un estudio por simulación matemática para un baño agitado por un sistema de aspas planas simples, el cual es utilizado en el proceso de separación de plomo líquido. En este proceso, se realiza una inyección de trazador en diversos puntos axiales del baño. Se analiza la hidrodinámica del baño, las curvas de edades y tiempos de residencia resultantes en cada punto de inyección y de monitoreo, con el fin de obtener el mejor de los puntos de inyección sin tener que variar la geometría original del baño. Para mejorar la eficiencia del mezclado se analizan los perfiles de velocidades y concentración obtenidas para identificar zonas muertas y de poca recirculación. Los puntos de monitoreo para la inyección de trazador se consideran suficientes para obtener una dinámica apropiada de la homogenización del baño para fines de análisis.

Abstract

In this work, it has been developed a study using mathematical simulation for a stirred batch using flat blades, process used to separate liquid lead. Here, a tracer is induced at different axial points. Hydrodynamics of the batch, ages and residence time distribution (RTD) curves are studied on injected and monitored points, in order to obtain the most appropriated injection points without changing the original geometrical configuration. Speed and concentration profiles are analyzed to improve the mixing performance and find dead zones and regions with reduced recirculation. Monitoring points for tracer injection are considered enough to obtain a proper dynamic for a bath homogenization to be analyzed.

RESEARCH ON PRODUCTO EFFECT OF CORROSION FILMS ON ELECTROCHEMICAL BEHAVIOR OF API-X52 PIPELINE STEEL IN ACID MEDIA

En este trabajo se obtuvieron diferentes estados superficiales (diversos productos de corrosión) del acero API-X52 expuesto a la salmuera sintética (NACE-ID182). Se usaron diferentes técnicas electroquímicas, para diferentes tiempos de inmersión, así como voltamperometría cíclica a diferentes potenciales de inversión (-0.6 ≤ E+λ ≤ -0.1). La caracterización estructural se realizó por espectroscopia de impedancia electroquímica (EIE) y de electrónica de barrido (MEB). Los análisis de los espectros de impedancia de los diferentes estados superficiales formados se llevaron a cabo utilizando un circuito equivalente, asumiendo las mismas etapas para todos los procesos. Se observó que los valores de las impedancias real e imaginaria aumentan con el incremento del potencial al cual se formó el producto de corrosión. Las micrografías obtenidas mediante el MEB mostraron que la superficie dañada y el espesor de la película de los productos de corrosión están relacionados con el potencial aplicado.

Abstract

In this work diverse surface states (different corrosion products) for steel API-X52 exposed to synthetic brine (NACE-ID182) were obtained. Different electro-chemical techniques were used, at different immersion times (0, 1, 2, 3, 24, 48 hrs), as well as, cyclic voltamperommetric technique was used with different invert potentials (-0.6 ≤ E+λ ≤ -0.1). Structural characterization was carried out by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and scanning electron microscopy (SEM). Analyses of impedance graphics for surface states formed were performed using an equivalent circuit assuming the same stages for all the process. Real and imaginary impedance values were increased by raising the forming potential of corrosion products. The obtained micrographics using SEM showed that the damaged surface and the thickness of corrosion products film are related to the applied potential.