Evaluación del desempeño de reactores electroquímicos para recuperación de mercurio en efluentes hídricos a partir de la herramienta computacional Comsol Multiphysics®

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dc.contributor.advisorRuiz Lizarazo, Jeferson Owaldo
dc.contributor.advisorPedraza Avella, Julio Andrés
dc.contributor.authorFiallo Correa, Jhon Sebastian
dc.contributor.evaluatorDelvasto Angarita, Pedro Luis
dc.contributor.evaluatorBlanco Vásquez, Sergio Ismael
dc.date.accessioned2024-08-15T12:17:07Z
dc.date.available2024-08-15T12:17:07Z
dc.date.created2024-08-13
dc.date.issued2024-08-13
dc.description.abstractEn este trabajo se realizó una revisión bibliográfica para preseleccionar los reactores más destacables en sus áreas de aplicación y escoger tres (3) reactores electroquímicos. Los reactores escogidos fueron modelados en CAD a través de la herramienta SolidWorks® y evaluados en igualdad de condiciones de operación a través de la herramienta Comsol Multiphysics® 5.6, finalmente se comparó su capacidad de remoción de mercurio iónico Hg (II) y se estudió la influencia de la geometría en la densidad de corriente terciaria. Se determinó que el reactor de lecho fluidizado es la mejor opción para la remoción de Hg (II) con una recuperación de 50.5% respecto a la concentración inicial; se concluye que la naturaleza del reactor favorece la reacción electroquímica al forzar al fluido a entrar en contacto con las paredes del electrodo logrando que una mayor fracción del fluido reaccione. Se estableció que una mayor velocidad del fluido implicará una mayor densidad de corriente terciaria, lo cual indica un mayor transporte y balance de carga; adicionalmente, mayores valores en la densidad de corriente indican un mayor transporte de masa en el electrolito y la superficie del electrodo. Dada la influencia que tiene la geometría del reactor en la velocidad del fluido, fue posible afirmar que el diseño geométrico del reactor posee una influencia directa sobre la eficiencia general del sistema al afectar la velocidad del fluido y por ende la distribución de corriente terciaria, la cual considera en transporte de carga y masa en el reactor.
dc.description.abstractenglishIn this work, a literature review was conducted to preselect the most notable reactors in their areas of application and choose three (3) electrochemical reactors. The selected reactors were modeled in CAD using the SolidWorks® tool and evaluated under equal operating conditions using the Comsol Multiphysics® 5.6 tool. Finally, their capacity for the removal of ionic mercury Hg (II) was compared, and the influence of geometry on tertiary current density was studied. It was determined that the fluidized bed reactor is the best option for Hg (II) removal with a recovery of 50.5% compared to the initial concentration. It is concluded that the nature of the reactor favors the electrochemical reaction by forcing the fluid to come into contact with the electrode walls, ensuring that a greater fraction of the fluid reacts. It was established that a higher fluid velocity will imply a higher tertiary current density, indicating greater transport and charge balance. Additionally, higher values in current density indicate greater mass transport in the electrolyte and electrode surface. Given the influence of reactor geometry on fluid velocity, it was possible to affirm that the geometric design of the reactor has a direct influence on the overall system efficiency by affecting fluid velocity and therefore the distribution of tertiary current, which considers charge and mass transport in the reactor.
dc.description.cvlac1007408747
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Metalúrgico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.identifier.reponameEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/43762
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyIngeniería Metalúrgica
dc.publisher.programUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.schoolUniversidad Industrial de Santander
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectMercurio
dc.subjectSimulación Computacional
dc.subjectReactores Electroquímicos
dc.subject.keywordComputational Simulation
dc.subject.keywordMercury
dc.subject.keywordElectrochemical Reactors
dc.titleEvaluación del desempeño de reactores electroquímicos para recuperación de mercurio en efluentes hídricos a partir de la herramienta computacional Comsol Multiphysics®
dc.title.englishPerformance assessment of electrochemical reactors for mercury recovery in water effluents using the computational tool Comsol Multiphysics®
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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