Diseño y optimización de un aplanador de flujo neutrónico para dopaje de silicio en el Reactor RA-10.

El reactor multipropósito RA-10 que se construirá en Ezeiza tiene como objetivo principal aumentar la producción de radioisótopos destinados al diagnóstico de enfermedades; adicionalmente el proyecto RA-10 permitirá ofrecer al sistema científico-tecnológico oportunidades de investigación, desarrollo y producción. Entre ellas se contará con una facilidad de dopaje de silicio a través de transmutación neutrónica para producir material semiconductor. La principal ventaja de esta técnica de fabricación es que se obtiene el semiconductor más homogéneamente dopado del mercado. Esto se logra irradiando a la pieza con un flujo neutrónico axialmente uniforme. La uniformidad axial se obtiene diseñando un aplanador de flujo que consiste en un conjunto de anillos de acero de diferentes espesores para lograr aplanar el perfil de flujo neutrónico que irradia al silicio. El objetivo de este trabajo es diseñar e implementar un algoritmo que permita calcular los espesores óptimos de acero de forma tal de modificar el perfil de flujo neutrónico que se genera en el núcleo para uniformizarlo lo más posible. Se proponen y evalúan mejoras para incrementar el valor del flujo neutrónico al cual se uniformiza. Posteriormente se evalúan los tiempos necesarios para obtener diferentes resistividades objetivo y se realizan cálculos de activación neutrónica para determinar los tiempos de decaimiento necesarios para cumplir los límites de actividad requeridos. Se realizan además cálculos de calentamiento para determinar la potencia que se debe disipar para refrigerar la facilidad.

Sistema avanzado de alarmas para el reactor RA6.

Los sistemas de alarmas constituyen un elemento clave en las plantas modernas de procesos industriales. A lo largo de los años, los mismos han ido evolucionando de la mano del importante desarrollo en la industria del software, para pasar de ser simples paneles de anunciación y lámparas cableadas hasta complejos sistemas inteligentes que asisten al operador en sus funciones de operación. En el desarrollo de este trabajo se planteó diseñar un Sistema Avanzado de Alarmas para el Reactor Nuclear de Investigación RA6 contemplando las nuevas tecnologías existentes para incorporar mejoras a la actual sala de control. Para ello se trabajó siguiendo la metodología propuesta por la guía de diseño de sistemas de alarmas ANSI / ISA- SP-18. Para asistir al diseño y la verificación del sistema se utilizó un modelo termohidráulico de la planta desarrollado en Matlab/Simulink. Entre las nuevas herramientas incorporadas en el prototipo final obtenido se pueden mencionar: creación de archivos históricos, asignación de prioridades, supresiones de alarmas según estado operativo, filtrado y agrupamiento de alarmas.

Diseño de un condensador para un loop experimental para probar maniobras de arranque del reactor CAREM.

En este trabajo se diseñó un condensador de vapor sobrecalentado (320°C@2bar) de 78KW que formará parte de un arreglo experimental en el cual se probarán maniobras de arranque del reactor CAREM. Con este objetivo se hizo un estudio de las distintas tecnologías de condensadores existentes en el mercado y se seleccionó el más apropiado para este proyecto. Se encontró que el formato carcasa-tubo de orientación horizontal era el más apropiado. Se efectuó un dimensionamiento termohidráulico del mismo y se realizó posteriormente un diseño mecánico para satisfacer los requerimientos siguiendo las normas TEMA y ASME. Se efectuó el armado de un circuito termohidráulico, empleando un intercambiador carcasa y tubo de la CNEA. Obteniendo experiencia en dicha tarea. Una vez finalizado el proceso de análisis y diseño del condensador, se realizaron los planos de ingeniería básica del mismo empleando un programa de diseño 3D.

A novel vortex flow reactor for the purification of B-phycoerythrin from Porphyridium cruentum

The purification of B-phycoerythrin from a concentrated extract of disrupted Porphyridium cruentum cells was carried out using a new vortex flow reactor design for protein purification. The reactor behaved as an expanded bed in the laminar vortices flow regime where the Streamline DEAE resin was expanded by the axial flow and stabilized by the vortex flow. After the broth culture was centrifuged and resuspended in the adsorption buffer, the concentrated extract of disrupted cells was directly loaded into the vortex flow reactor. The purification of B-phycoerythrin was carried out in two steps: adsorption in the expanded bed and elution from the settled bed. 142.0 mg of B-phycoerythrin was eluted representing a total recovery yield of 86.6%. Prior to B-phycoerythrin purification, the protein adsorption of the vortex flow reactor was characterized through hydrodynamic studies and a dynamic capacity measurement using a standard protein.

Reactor micromolar fotoquímico

: Reactor micromolar fotoquímico. La aplicación consiste en un sistema que permite irradiar de forma controlada un pequeño volumen de cualquier tipo de sistema químico reactivo (homogéneo o heterogéneo) tanto con lámparas artificiales como con luz solar, disponiendo de espejos calibrados concentradores de la irradiación. El dispositivo dispone de un sistema totalmente automatizado que recoge a través de sensores adecuados diversos parámetros importantes para el control de la reacción en estudio: el tiempo de reacción, la irradiación incidente en función del tiempo y la temperatura. Además permite programar la temperatura en función del tiempo, y la irradiación proveniente de lámparas. Debido a la posibilidad de usar contenedores cerrados adaptables a diversas técnicas analíticas (RMN, UV, IR, Gases- Masas), el equipo permite estudiar reacciones fotoquímicas en tiempo real o muy corto, sin perturbar el medio de reacción y controlando automáticamente todos los parámetros externos que influyen en la reacción.

Reactor de flujo de vórtices para la adsorción y purificación de biomoléculas

La invención consiste en la construcción de un reactor de flujo de vórtices para ser utilizado en la cromatografía de adsorción de biomoléculas en lecho expandido y elución de las mismas, partiendo de un alimento, caldo de cultivo o extracto biológico sin clarificar.

Growth and Characterization of III-V Semiconductor Materials for MOCVD Reactor Qualification and Process Control

Metalorganic chemical vapor deposition is examined as a technique for growing compound semiconductor structures. Material analysis techniques for characterizing the quality and properties of compound semiconductor material are explained and data from recent commissioning work on a newly installed reactor at the University of Illinois is presented.

Energy requirements for the continuous biohydrogen production from Spirogyra biomass in a sequential batch reactor

The current energy market requires urgent revision for the introduction of renewable, less-polluting and inexpensive energy sources. Biohydrogen (bioH2) is considered to be one of the most appropriate options for this model shift, being easily produced through the anaerobic fermentation of carbohydrate-containing biomass. Ideally, the feedstock should be low-cost, widely available and convertible into a product of interest. Microalgae are considered to possess the referred properties, being also highly valued for their capability to assimilate CO2 [1]. The microalga Spirogyra sp. is able to accumulate high concentrations of intracellular starch, a preferential carbon source for some bioH2 producing bacteria such as Clostridium butyricum [2]. In the present work, Spirogyra biomass was submitted to acid hydrolysis to degrade polymeric components and increase the biomass fermentability. Initial tests of bioH2 production in 120 mL reactors with C. butyricum yielded a maximum volumetric productivity of 141 mL H2/L.h and a H2 production yield of 3.78 mol H2/mol consumed sugars. Subsequently, a sequential batch reactor (SBR) was used for the continuous H2 production from Spirogyra hydrolysate. After 3 consecutive batches, the fermentation achieved a maximum volumetric productivity of 324 mL H2/L.h, higher than most results obtained in similar production systems [3] and a potential H2 production yield of 10.4 L H2/L hydrolysate per day. The H2 yield achieved in the SBR was 2.59 mol H2/mol, a value that is comparable to those attained with several thermophilic microorganisms [3], [4]. In the present work, a detailed energy consumption of the microalgae value-chain is presented and compared with previous results from the literature. The specific energy requirements were determined and the functional unit considered was gH2 and MJH2. It was possible to identify the process stages responsible for the highest energy consumption during bioH2 production from Spirogyra biomass for further optimisation.