Efecto del cambio de alimentación frontal a lateral sobre la reducción de Hg(II) en un reactor fotoelectroquímico tubular mediante CFD.
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Date
2024-11-12
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
En los últimos años, el número de fuentes hídricas que han venido presentando problemas de
contaminación de sus aguas con metales pesados, ha aumentado considerablemente. Como alternativa de
solución al problema mencionado, en este trabajo se hizo uso de la simulación de fluidos computacional
(CFD, Computational Fluid Dynamics) con el fin de evaluar el impacto sobre la hidrodinámica y turbulencia
del cambio de alimentación frontal a lateral del reactor fotoelectroquímico tubular UIS – GIMBA 2.2, y con
ello determinar su influencia sobre la capacidad de reducción de mercurio.
Para el desarrollo del trabajo se usaron los softwares SolidWorks ® y COMSOL Multiphysics ®, donde
se llevaron a cabo las fases de diseño y simulación CFD, respectivamente. La metodología usada para
cumplir con los objetivos constó de tres pasos principales: el diseño del prototipo del equipo; la evaluación
de la turbulencia, capacidad de reducción de mercurio e hidrodinámica del reactor; y finalmente la
comparación de los resultados con el reactor con alimentación frontal.
Entre los resultados principales, se encontró una mejoría considerable en la turbulencia con la
implementación del cambio en la alimentación; por otro lado, el tiempo de residencia del reactor con
alimentación frontal fue ligeramente superior al obtenido luego de las modificaciones. Sin embargo, debido
a que la reacción es controlada por la difusividad, una mayor turbulencia prima sobre la pequeña pérdida de
tiempo de residencia.
Finalmente, se concluyó que los cambios implementados en el reactor UIS - GIMBA 2.2 favorecen a la
reducción de mercurio, logrando una mejoría relativa del 25.51 % de reactivo convertido en un solo paso.
Description
Keywords
alimentación lateral, hidrodinámica, reactor tubular, fotoelectroquímica, COMSOL, CFD