Facultad Regional Avellaneda
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Item Filtración de concentrados de sulfuros de cobre con formación de torta: Diseño experimental y optimización del proceso(2021-10-15) Arnaudo, Facundo; Celeda, Ana Maria; de Celis, Jorge PabloSe estudió la incidencia de las variables operativas sobre el proceso de filtración de una suspensión de sulfuros metálicos proveniente de la industria minera. El sólido que la conforma representa el 60% de la masa total de la suspensión y muestra una distribución de tamaño de partículas con más del 70% de la masa inferior a 45 μm. El mismo, está compuesto principalmente por calcopirita y pirita, siendo la primera, la especie mineralógica portadora del metal de interés (cobre). El equipo utilizado es un filtro de escala piloto de 0,1 m2 de área filtrante. Se estudió la influencia de la presión y el tiempo de bombeo sobre las variables de salida: capacidad de filtración (Ċf) y humedad de la torta (H). La selección de puntos operacionales se realizó por un diseño OHLC. De esta manera, con unos pocos ensayos se pudo delimitar las zonas de mejor performance para un análisis más exhaustivo. Se pudo observar que la zona óptima de operación resultó alrededor de los 55 segundos de operación y los 6,5 bar. En la misma, la capacidad de filtración se maximiza y la humedad retenida por el sólido se mantiene en valores apropiados para este tipo de materiales.Item Estudio del desarrollo de la porosidad en el proceso de preparación de carbón activado a distintas temperaturas de carbonización(2016-09-15) de Celis, Jorge Pablo; Arlia, Mario Antonio; Beraldi, Agustina; Aphesteguy, Juan Caros; Bonelli, PabloLa adsorción con carbón activado (CA) constituye una tecnología con un gran desarrollo para el tratamiento terciario de aguas contaminadas en gran escala. Actualmente, se ha suscitado un elevado interés en el desarrollo de carbones activados con alta capacidad de remoción de contaminantes, a partir de nuevos precursores económicos, renovables y de segura disponibilidad. En este contexto, el estudio de los métodos de preparación de CA crece en relevancia, especialmente, los vinculados al desarrollo de la matriz porosa. En el presente trabajo, se estudian muestras desde el precursor hasta el CA obtenido a partir de cáscara de maní. El método de preparación empleado es la activación química. El agente activante utilizado es el ácido ortofosfórico y se trabaja en atmósfera autogenerada. Se desarrollan muestras a distintas temperaturas de carbonización y se evalúan sus propiedades texturales y morfológicas de las muestras carbonosas obtenidas. Los resultados obtenidos muestran que la estructura porosa comienza a desarrollarse en forma significativa a partir de 350ºC, exhibiendo una estructura con característica predominantemente microporosa. Luego, para las muestras llevadas a cabo a temperaturas de carbonización superiores se puede apreciar el desarrollo de mesosporos, probablemente a costa de una disminución progresiva de la microporosidad.Item Influencia de las concentraciones de reactivos en la capacidad catalítica del carbón activado en la deshidrogenación oxidativa de etilbenceno a estireno(2020-11-01) de Celis, Jorge Pablo; Cukierman, Ana L.; Amadeo, Norma E.La deshidrogenación oxidativa de etilbenceno es un proceso alternativo promisorio para la producción de estireno, ya que no está limitada por el equilibrio y puede llevarse a cabo a menores temperaturas. Se ha encontrado que los carbones activados pueden emplearse como catalizadores en esta reacción. Sin embargo, un aspecto que requiere un análisis más exhaustivo es la influencia de las variables operativas en la actividad del catalizador. En ese contexto, se estudia la actividad catalítica de muestrasde carbón activadomediante el proceso de activación química en atmósfera autogenerada. Se evalúa la incidencia de las concentraciones de oxígeno y de etilbencenoen la actividad catalítica. Paralelamente, se examinan los cambios producidos en la estructura química, textural y morfológica del material carbonoso durante el proceso de reacción. Se observa que con el aumento de oxígeno, se favorecería la oxidación excesiva de la superficie carbonosa, conduciendo a la disminución de la selectividad a estireno. Por otro lado, el aumento de etilbenceno provoca un descenso en la conversión del mismo, inhibiendo la formación de productos de oxidación total y no afectando sensiblemente la selectividad. Además, se favorecería la formación de productos de condensación oxidativa, afectando las características texturales por el bloqueo parcial de la estructura porosa.Item Construcción de una red neuronal para la simulación de la remoción de cromo hexavalente empleando carbón activado como adsorbente(2018-09-18) Pellegrini, Jorge; de Celis, Jorge Pablo; Aphesteguy, JuanSe presenta el desarrollo de un modelo de red neuronal artificial como solución alternativa a la simulación de un proceso de adsorción. Para los ensayos de laboratorio se eligió el cromo hexavalente como contaminante y el carbón activado como material adsorbente. Se evalúa el potencial que tiene la red neuronal artificial en comparación a los modelos matemáticos existentes en la actualidad. Los resultados obtenidos indican que la red neuronal creada fue satisfactoria y explica con más exactitud la variabilidad del proceso. Para la elección del entorno computacional y bibliotecas a utilizar se tuvo en cuenta por un lado que el software sea gratuito como también usar herramientas computacionales vanguardistas para que su aprendizaje sea enriquecedor para futuras investigaciones.Item Modelado de la isoterma de adsorción de cr(vi) empleando carbón activado como adsorbente(2017-09-27) Beraldi, Agustina; Cores, Magalí; Pellegrini, Jorge; de Celis, Jorge PabloEl desarrollo de carbones activados para el tratamiento terciario de aguas residuales es un método de aplicación muy utilizado para la remoción de contaminantes de efluentes gaseosos y líquidos. Esto se debe principalmente a la elevada capacidad de adsorción que presenta este material carbonoso. En el presente trabajo, se desarrolla una muestra de carbón activado a partir de cáscara de maní mediante activación química. El agente activante empleado fue el ácido ortofosfórico y la carbonización de la muestra se llevó a cabo en atmósfera autogenerada a una temperatura de 450ºC. El estudio de las características texturales del carbón activado preparado presentó una extensa área superficial específica BET (1253 m2/g) y un gran desarrollo de la estructura de poros con un volumen total de 1,01 cm3/g. El estudio morfológico, mediante micrografías SEM, permitió visualizar la pronunciada porosidad del material. A partir del análisis de la distribución de tamaño de poro se pudo determinar que el material carbonoso es del tipo mesoporoso. Se estudió la performance del carbón activado en la remoción de Cr (VI). La isoterma de Freundlich se ajustó más adecuadamente a los resultados experimentales obtenidos. Además, los resultados evidenciaron que el material adsorbente desarrollado presentó una excelente performance en la capacidad de remoción del contaminante.Item Estudio de la incidencia de la utilización de un soporte de carbón activado en la preparación de nanopartículas de magnetita.(2019-05-17) MEROI, CHRISTIAN; APHESTEGUY, JUAN; de Celis, Jorge PabloEl desarrollo de distintos materiales para su uso en procesos de remoción de contaminantes es muy relevante, especialmente, para el tratamiento terciario de aguas para consumo humano. En esa dirección, se sintetizaron nanopartículas de magnetita (NM), Fe3O4, por vía química, mediante una reacción de precipitación sobre carbón activado (CA). El objetivo principal de este trabajo fue el estudio de la incidencia de las características texturales del CA en la formación de las NM.Item Estudio de la adsorción de As(V) en régimen batch y en continuo, empleando hidroxiapatita bovina como material adsorbente.(2019-05-17) García, Juan Ignacio; Beraldi, Agustina; Melitón, Laura B.; Cerchietti, Luciana; Ozols, Andrés; Pellegrini, Jorge; Boeykens, Susana; de Celis, Jorge PabloSe estudió la factibilidad de emplear hidroxiapatita bovina como material adsorbente de As(V) presente en soluciones acuosas modelo. Las características del material fueron determinadas mediante las técnicas de Espectrofotometría Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR), las isotermas de adsorción de nitrógeno según el método convencional BET [1,2], y la Microscopía Electrónica de Barrido (SEM). En los espectros infrarrojos, se pudieron apreciar señales características de la hidroxiapatita [3]. En las micrografías SEM se destacó la presencia de partículas de tamaño diferente, de forma irregular con bordes suaves, y superficies muy lisas para una resolución de 2 µm. Estos hechos, sumado a los valores relativamente bajos de superficie específica de BET (1,5 m2 .g-1) y de volumen total de poros (4,4.10-3 m3.g-1) obtenidos, daría indicio de que se trataría de un material esencialmente no poroso. La adsorción fue estudiada tanto en régimen discontinuo como continuo. Las concentraciones iniciales de las soluciones se encontraron en el rango que va de los 2 a los 9 mg.L-1 de As(V). Se llevaron a cabo ensayos batch de soluciones acuosas de contaminante, con el material adsorbente en cuestión. La cantidad de soluto removida se calculó a partir de las diferencias de concentración entre la solución inicial y la remanente. El método de valoración de As empleado fue la de Fluorescencia de Rayos X con Geometría de Reflexión Total (TXRF). A fin de definir una dosis óptima de sólido a emplear (1,0 g por cada 50 mL de solución) se desarrolló una curva de dosificación. Las condiciones de equilibrio fueron estudiadas a través de la elaboración de las isotermas de adsorción, las cuales fueron representadas mediante siete modelos diferentes: tres de dos parámetros (Langmuir, Freundlich, y Temkin), y cuatro de tres parámetros (RedlichPeterson, Radke-Prausnitz, Sips, y Toth) [4,5]. El ajuste más satisfactorio fue el brindado por el modelo de isoterma de Freundlich. El análisis de la influencia del tiempo sobre la capacidad de remoción del sistema se realizó llevando a cabo estudios cinéticos [6,7]. En este caso, cuatro modelos fueron utilizados: Lagergren, Ho, Órdenes Combinados, y Elovich, resultando este último el más satisfactorio para representar los datos experimentales. Además, se estudió el desempeño del material adsorbente en régimen de flujo continuo, mediante el desarrollo de ensayos de adsorción en columna rellena de lecho fijo. Para caracterizar la fluidodinámica a través del lecho, se realizó un ensayo de estímulo-respuesta [8,9], utilizando un lecho inerte y perturbándolo con un escalón de determinada concentración de As. El análisis de datos consistió en el cálculo del tiempo medio de residencia y la aplicación del modelo de dispersión axial. Luego, se procedió estudiar la capacidad de adsorción de la columna rellena de hidroxiapatita, desarrollando una curva de ruptura. A través de ella, se determinó la masa de As(V) total adsorbida; se aplicaron los modelos de Thomas, Bohart-Adams, y Yoon-Nelson para describir el sistema. Se estimó el tiempo transcurrido hasta alcanzar el punto de ruptura, característico de estos ensayos [10]. Los tres modelos resultaron ser igualmente adecuados para describir el sistema.