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

Sergio M. Corvalán.

2003.

176 h. : ilustraciones ; 30 cm..

Tesis--Universidad Nacional del Sur, 2003.

Disponible también resumen, abstract y bibliografía en formato digital.

Resumen: 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 presentes en efluentes acuosos. Se centra el análisis en el tratamiento de efluentes conteniendo cromo hexavalente, metal caracterizado por su elevada toxicidad. En primer lugar se estudia la extracción líquida no dispersiva asistida con membranas (NDSX). En ésta se extrae el contaminante del efluente usando un reactivo disuelto en una fase orgánica, separadas 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 membrana. 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 concentrado 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 operativos 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 cantidad de efluente. Se analiza la performance de distintas configuraciones y se estudia la sensitividad con respecto a variaciones 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 resuelve un problema MINLP, cuyas soluciones son analizadas. Por ultimo se estudia el proceso de pertracción, una tecnología 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 modelo para este proceso, estimándose los parámetros asociados a las constantes de equilibrio químico y coeficientes de transferencia de masa utilizando información de experimental obtenida a escala laboratorio. Se optimiza luego la operación de una planta a escala piloto de pertracción, maximizando la cantidad de contaminante tratado en la misma, proponiendo un esquema en cascada para lograr las concentraciones requeridas 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. CALIFICACION DEPARTAMENTO DE GRADUADOS Calificación de la defensa oral: Sobresaliente - 10 (diez) Fecha: 08/08/03

Incluye referencias bibliográficas.