Intercambio iónico en estado sólido de cobre sobre zeolitas

La creciente preocupación por reducir las emisiones de CO2, responsable entre otros del efecto invernadero, ha promovido el desarrollo de vehículos de bajo consumo de combustible, como son los vehículos ligeros, híbridos y vehículos con motores diésel. Los motores diésel tienen varias ventajas sobre los motores de gasolina: menor consumo de combustible (menor producción de CO2), mayor par motor y mayor durabilidad. Sin embargo, la efectividad de los catalizadores de estos vehículos a la hora de eliminar los NOx producidos durante la combustión es limitada, por lo que se buscan nuevas alternativas a los catalizadores clásicos, que puedan eliminar en mayor medida estos compuestos, como la tecnología SCR. Los catalizadores estudiados para esta tecnología son zeolitas intercambiadas con metales de transición, como son el Cu o el Fe, puesto que presentan una muy buena relación entre conversión de los NOx y estabilidad a altas temperaturas.

Escalamiento en la fractura del vidrio reforzado mediante intercambio iónico

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Ingeniería Cerámica) UANL

Experiencias pedagógicas sobre intercambio iónico.

Se ponen de manifiesto una serie de experiencias pedagógicas sobre intercambio iónico. En los últimos años las resinas artificiales intercambiadoras de iones han ampliado enormemente su campo de aplicaciones, hasta el punto que ha llegado a adquirir la categoría de operación unitaria de la Ingeniería Química. Por otro lado se destaca que es un tema en íntima relación con la creciente contaminación de las aguas. Por ello se han elaborado unas experiencias de intercambio iónico, que además de dar a conocer a los alumnos de COU y al profesorado, una serie de conocimientos prácticos sobre el tema, pueden ser aprovechados para relacionar este fenómeno con diversas cuestiones de Física y de Química, consiguiéndose así una interesante visión de conjunto de todo el proceso. Se emplea como resina cambiadora la Amberlita- IRA-94, que presenta carácter débilmente básico por poseer como grupo activo una base de amonio cuaternaria. A continuación se recuerda el fundamento del proceso de intercambio iónico y se señalan los aparatos que son necesarios y como intervienen en el proceso experimental. Además se señala que con objeto de hacer lo más pedagógicas posibles las experiencias de intercambio, es conveniente emplear disoluciones que contengan aniones coloreados, con lo cual conseguimos que el alumnado vaya observando visualmente los cambios de color en los líquidos que atraviesan la resina cambiadora. Posteriormente se describe la técnica operativa. Por último se hace referencia a los objetivos, algunos de los cuales son que los alumnos observen que una sustancia que estaba contaminando 2 litros de agua, quede concentrada en un volumen de 10 ml, y que aprendan que esta es en esencia la base de toda depuración: conseguir concentrar un determinado contaminante en un pequeño volumen, centenares de veces inferior que el que ocupaba en principio.

Estudio comparativo entre la implementación de la zeolita y la resina de intercambio iónico en la remoción de hierro y dureza en un agua sintética que simula el agua para uso industrial

Bogotá (Colombia) : Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Ambiental y Sanitaria

Innovative reaction systems for acetal (1,1 diethoxy butane) production from renewable sources

370 p.: il., graf.

ph eta kontzentrazioaren eragina, erretxina kelanteen gainean egindako ioi trukaketa prozesuan

Azken urte hauetan industriak izan duen garapenak, onura asko ekarri ditu, hala nola, bizi maila eta kalitatea gora egin dute. Baina dena ez dira alde onak, izan ere, prozesu honek, kutsagarriak eta oso konplexuak diren hondakinak sortu ditu. Kutsadura hau ez du soilik oreka ekologikoa n kalte egiten, izan ere, kutsadura hau dagoen guneetan ere eragin handia dauka. Hori dela eta , ingurumenaren babesa gero eta garrantzi handiagoa hartzen ari da. Horretarako, industriak sortzen dituen hondakinen tratamendurako prozesuetan, inbertsio ekonomiko handiak egin behar dira. Hau ez da soilik legea betetzeko egin behar, baizik eta, indus tria merkatuan dagoen konpetentzian toki on bat lortzeko oso garrantzitsua da. Jariakinen tratamenduaren xedea dituzten araztegiak duten arazo printzipala, jariakin hauetan dauden metal astunen presentzia da. Metal hauek, araztegi hauetan ematen diren pro zesu biologikoen zai ltasuna bermatzen dute eta animali, landare eta giza osasunean efektu toxikoak izaten dituzte. Baimenduta dauden kontzentrazioen limitea betetzeko, industriak normalean isurketan egin baino lehen, aurretratamendu bat egitera behartuta ikusten dira, toxikoak diren edo oso oldarkorrak diren produktuak kentzeko. Adibidez, Industria Hidrometalurgiakoak , oso kontzentrazio baxuetan metal astunak isurtzen ditu, baina kantitate hauek baimenduta daude, industria hau erabiltzen dituen emari handiak direla eta. Normalean hondakin industrialetatik kanpora isurt zen diren metal astunak , kontzentrazio baxuetan eg ot en dira . Honek, errentagarritasun positiboa du ten araztegi tekniken aplikazioa ahalbideratzen du. Kutsadura hau sortzen dituzten prozesu industrial mota asko existitzen direnez, metal hauek, oso diluituak dauden disoluzioetatik banatu behar dira. Horretara ko, metal baliotsuen errekuperazioa eta isurketa industrialaren legeak betetzea bermatzen duten, banaketa prozesuak sortu behar izan d ira. Jarraian, helburu hau duten teknika batzuk azaltzen dira

Pátinas y revestimientos en portadas medievales de Navarra. Técnicas históricas y nuevas tecnologías de restauración

730 p.

Fracción de metales solubles en sedimentos del cauce del Río Matanza Argentina

p.31-37

Concepción integral y aplicación experimental de procesos de membranas en la reutilización de aguas depuradas

[ES] El estudio enfoca el manejo de los procesos de membranas en la regeneración de aguas residuales y su utilización. Se especifican criterios de reuso y reciclo de agua y su proyección con un estudio de los fundamentos teóricos de la tecnología de membranas y nos guía a la aplicación real. En el apartado práctico exponemos el diseño, ensamblaje y operación de la planta semiindustrial de 860 m3/d que se desarrolla a través de dos líneas de actuación con aplicación en el campo agrícola, conceptos de reconversión y reuso de unidades que han cumplido su ciclo de vida útil en función del factor económico que se ha aplicado. Obtención de ocho calidades de agua para diversas aplicaciones con sistemas de clarificación, filtración multicapa, microfiltración, ultrafiltración, ósmosis inversa, intercambio iónico, electrodesionización y desinfección U. violeta y cloro.

Sistema de biorremediación on-line para la eliminación de radionúclidos en aguas radiactivas

En estudios previos desarrollados en la central Nuclear de cofrentes (Valencia) se ha observado que los microorganismos presentes en las aguas radiactivas de las piscinas de almacenamiento de combustible nuclear gastado son capaces de colonizar las superficies metálicas de las paredes y conducciones y formar biopelículas sobre éstas. Estas biopelículas retienen los radionúclidos de las aguas contributyendo a su descontaminación. En este proyecto se ha diseñado una planta piloto para la biodescontaminación de las aguas radiactivas. Actualmente el agua radiactiva procedente de las piscinas de combustible se hace pasar por resinas de intercambio iónico que posteriormente tienen que ser gestionadas como residuos radiactivos. En este proyecto, el agua se hace pasar por un biorreactor que contiene ovillos de acero inoxidable capaces de ser colonizados por los microorganismos existentes en dichas aguas. A su paso por el biorreactor, el agua entra en contacto con el material del ovillo, formándose una biopelícula que retiene los radioisótopos presentes en el agua. La biopelícula es fácilmente eliminada por cualquier procedimiento convencional de descontaminación radioquímica de materiales y los radionúclidos se pueden concentrar en un volumen pequeño de eluyente para su recuperación, disposición final o contención. A continuación, el material del biorreactor puede ser gestionado como material no radiactivo.

Investigación sobre tratamientos de aguas seguros en emergencias

Esta Tesis Doctoral tiene como principal objetivo el obtener una cadena de tratamientos seguros de aguas seriados que nos permita asegurar la calidad de las aguas para consumo humano en caso de emergencias, de tal forma que se minimicen los efectos de acciones hostiles, como sabotajes o actos terroristas, desastres naturales, etc y buscar soluciones adecuadas para garantizar en este caso la salud. Las plantas de tratamientos de aguas existentes comercialmente no aseguran dicha calidad y la documentación sobre el tema presenta vacíos de conocimiento, contradicciones entre resultados de investigaciones o insostenibilidad de conclusiones de las mismas. Estas carencias nos permiten determinar los aspectos a tratar durante la investigación. Por ello, este objetivo se concretó en tres acciones: Investigar sobre rendimientos de plantas convencionales en eliminación de microorganismos y productos tóxicos y peligrosos. Introducir mejoras que garanticen el rendimiento de las plantas convencionales. Investigar sobre la conveniencia de complementar las instalaciones existentes buscando seguridad y garantía sanitaria. Y se desarrollaron tres líneas de investigación: LI 1 “Inorgánicos”: Investigación sobre la eliminación de los metales boro, cobre y molibdeno mediante procesos de intercambio iónico y de coagulaciónfloculación- decantación. LI 2 “Compuestos Orgánicos Volátiles”: Investigación sobre la eliminación de los compuestos orgánicos 1,1 dicloroetano, 1,2 dicloroetano, clorobenceno, 1,3 dicloropropeno y hexacloro 1,3 butadieno mediante procesos de carbón activo granular y de oxidación avanzada. LI 3 “Plantas portátiles”: Investigación sobre plantas existentes portátiles para verificar su rendimiento teórico y proponer mejoras. Estas líneas de investigación se desarrollaron tanto en el nivel teórico como en el empírico, bien sea en laboratorio como en campo. A lo largo del documento se demuestra que las principales fuentes de contaminación, salvo la degradación de yacimientos naturales, proceden de la actividad humana (efluentes industriales y agrícolas, aguas residuales y actividades beligerantes) que provocan un amplio espectro de enfermedades por lo que dificultan tanto la definición de la fuente como la anticipada detección de la enfermedad. Las principales conclusiones que se obtuvieron están relacionadas con el rendimiento de eliminación de los parámetros tras la aplicación de los procesos y plantas de tratamiento de aguas anteriormente reseñadas. Sin embargo, el verdadero elemento designador de originalidad de esta Tesis Doctoral, tal como se ha reseñado arriba, radica en la definición de un sistema seriado de procesos de tratamiento de aguas que asegura la calidad en caso de emergencia. Éste se define en el siguiente orden: pretratamiento, oxidación, coagulación-floculación-decantación, filtración por arena, intercambio iónico, carbón activo granular, microfiltración, radiación UV, ósmosis inversa, radiación UV y cloración final. The main objective of this Thesis is to obtain a chain of stepwise safe water treatments that allow us to ensure the quality of water for human consumption in case of emergencies, so that the effects of hostile actions, such as sabotage or terrorism, natural disasters, etc. and seek appropriate solutions in this case to ensure health. The existing commercial water treatment plants do not ensure quality, and the documentation on the subject presents knowledge gaps or contradictions. These gaps allow us to determine the issues to be discussed during the investigation. Therefore, this objective was manifested in three actions: Researching yields in commercial plants and microorganisms, or toxic and dangerous products removal. Improvements to ensure the performance of conventional plants. Inquire about the advisability of implementing existing facilities for safety and health guarantee. And three lines of research are developed: LI 1 “Inorganic elements”: Research removing metals iron, copper and molybdenum by ion exchange processes and coagulation-flocculation-decantation. LI 2 “Volatile Organic Compounds”: Research removing organic compounds 1,1 dichloroethane, 1,2 dichloroethane, chlorobenzene, 1,3-dichloropropene and 1,3-butadiene hexachloro through processes of granular activated carbon and advanced oxidation. LI 3 “Compact Water Treatment Plants”: Research on existing packaged plants to verify theoretical performance and suggest improvements. These lines of research are developed both theoretically and empirically, both in the laboratory and in the field. Throughout the document, it is evident that the main sources of pollution, other than the degradation of natural deposits, come from human activity (industrial and agricultural effluents, sewage and belligerent activities) which cause a broad spectrum of diseases which hamper both the definition of the source and the early detection of the disease. The main conclusions drawn are related to both the removal efficiency parameters after application of processes and treatment plants outlined above water. However, the real designator of originality of this thesis, such as outlined above, lies in the definition of a serial system water treatment processes assuring quality in case of emergency. This is defined in the following order: pretreatment, oxidation, coagulation-flocculation-sedimentation, sand filtration, ion exchange, granular activated carbon, microfiltration, UV radiation, reverse osmosis, UV radiation and final chlorination.

Diseño y evaluación de un procedimiento on-line para la biorremediación de aguas radiactivas en centrales nucleares

Recientemente se ha demostrado la existencia de microorganismos en las piscinas de almacenamiento de combustible nuclear gastado en las centrales nucleares utilizando técnicas convencionales de cultivo en el laboratorio. Estudios posteriores han puesto de manifiesto que los microorganismos presentes eran capaces de colonizar las paredes de acero inoxidable de las piscinas formando biopelículas. Adicionalmente se ha observado la capacidad de estas biopelículas de retener radionúclidos, lo que hace pensar en la posibilidad de utilizarlas en la descontaminación de las aguas radiactivas de las piscinas. En la presente tesis se plantea conocer más profundamente la biodiversidad microbiana de las biopelículas utilizando técnicas de biología molecular como la clonación, además de desarrollar un sistema de descontaminación a escala piloto con el objetivo de valorar si el proceso podría resultar escalable a nivel industrial. Para ello se diseñaron y fabricaron dos biorreactores en acero inoxidable compatibles con las condiciones específicas de seguridad sísmica y protección frente a la radiación en la zona controlada de una central nuclear. Los biorreactores se instalaron en la Central Nuclear de Cofrentes (Valencia) en las proximidades de las piscinas de almacenamiento de combustible nuclear gastado y precediendo a las resinas de intercambio iónico, de forma que reciben el agua de las piscinas permitiendo el análisis in situ de la radiación eliminada del agua de las mismas. Se conectó una lámpara de luz ultravioleta a uno de los biorreactores para poder comparar el desarrollo de bipelículas y la retención de radiactividad en ambas condiciones. En estos biorreactores se introdujeron ovillos de acero inoxidable y de titanio que se extrajeron a diversos tiempos, hasta 635 días para los ovillos de acero inoxidable y hasta 309 días para los ovillos de titanio. Se analizaron las biopelículas desarrolladas sobre los ovillos por microscopía electrónica de barrido y por microscopía de epifluorescencia. Se extrajo el ADN de las biopelículas y, tras su clonación, se identificaron los microorganismos por técnicas independientes de cultivo. Asimismo se determinó por espectrometría gamma la capacidad de las biopelículas para retener radionúclidos. Los microorganismos radiorresistentes identificados pertenecen a los grupos filogenéticos Alpha-proteobacteria, Gamma-proteobacteria, Actinobacteria, Deinococcus-Thermus y Bacteroidetes. Las secuencias de estos microorganismos se han depositado en el GenBank con los números de acceso KR817260-KR817405. Se ha observado una distribución porcentual ligeramente diferente en relación con el tipo de biorreactor. Las biopelículas han retenido fundamentalmente radionúclidos de activación. La suma de Co-60 y Mn-54 ha llegado en ocasiones al 97%. Otros radionúclidos retenidos han sido Cr-51, Co-58, Fe-59, Zn-65 y Zr-95. Se sugiere un mecanismo del proceso de retención de radionúclidos relacionado con el tiempo de formación y desaparición de las biopelículas. Se ha valorado que el proceso escalable puede ser económicamente rentable. ABSTRACT The existence of microorganisms in spent nuclear fuel pools has been demonstrated recently in nuclear power plants by using conventional microbial techniques. Subsequent studies have revealed that those microorganisms were able to colonize the stainless steel pool walls forming biofilms. Additionally, it has been observed the ability of these biofilms to retain radionuclides, which suggests the possibility of using them for radioactive water decontamination purposes. This thesis presents deeper knowledge of microbial biofilms biodiversity by using molecular biology techniques such as cloning, and develops a decontamination system on a pilot scale, in order to assess whether the process could be scalable to an industrial level. Aiming to demonstrate this was feasible, two stainless steel bioreactors were designed and manufactured, both were compatible with seismic and radiation protection standards in the controlled zone of a nuclear plant. These bioreactors were installed in the Cofrentes Nuclear Power Plant (Valencia) next to the spent nuclear fuel pools and preceding (upstream) ion exchange resins. This configuration allowed the bioreactors to receive water directly from the pools allowing in situ analysis of radiation removal. One ultraviolet lamp was connected to one of the bioreactors to compare biofilms development and radioactivity retention in both conditions. Stainless steel and titanium balls were introduced into these bioreactors and were removed after different time periods, up to 635 days for stainless steel balls and up to 309 days for titanium. Biofilms developed on the balls were analyzed by scanning electron microscopy and epifluorescence microscopy. DNA was extracted from the biofilms, was cloned and then the microorganisms were identified by independent culture techniques. Biofilms ability to retain radionuclides was also determined by gamma spectrometry. The identified radioresistant organisms belong to the phylogenetic groups Alphaproteobacteria, Gamma-proteobacteria, Actinobacteria, Deinococcus-Thermus and Bacteroidetes. The sequences of these microorganisms have been deposited in GenBank (access numbers KR817260-KR817405). A different distribution of microorganisms was observed in relation to the type of bioreactor. Biofilms have essentially retained activation radionuclides. Sometimes the sum of Co-60 and Mn-54 reached 97%. Cr-51, Co-58, Fe-59, Zn-65 and Zr-95 have also been retained. A radionuclide retention process mechanism related to biofilms formation and disappearance time is suggested. It has been assessed that the scalable process can be economically profitable.

Inmovilización de complejos organometálicos en soportes sólidos para aplicación en catálisis

La memoria de tesis titulada “Inmovilización de complejos organometálicos en soportes sólidos para aplicación en catálisis” presenta una serie de trabajos encaminados a la obtención de catalizadores híbridos, que sean estables, activos, selectivos y reutilizables en reacciones de hidrogenación e hidroformilación de olefinas. Para ello, se han estudiado diversos métodos para inmovilizar complejos metálicos en materiales carbonosos y sólidos inorgánicos: adsorción física, anclaje por formación de un enlace covalente e intercambio iónico. Estos catalizadores se han usado en las reacciones mencionadas, analizando sus propiedades catalíticas (actividad y selectividad), así como la robustez de los mismos y las posibilidades de reutilización.

Proceso para la obtención y purificación de B-Ficoeritrina

Proceso en tres etapas para la obtención y purificación de la proteína B-ficoeritrina procedente de la microalga Porphyridium cruentum caracterizado por su alto rendimiento. La primera etapa consiste en una ruptura celular encaminada a liberar el material citoplasmático mediante un proceso de choque osmótico usando un tapón de ácido acético/acetato sódico. La segunda etapa utiliza un proceso cromatográfico en lecho expandido desarrollado en un columna de absorción rellena con un soporte absorbente iónico denominado Streamline-DEAE. Por último, la tercera etapa es un proceso adicional cromatográfico en columna de intercambio iónico de tipo clásico que utiliza como fase estacionaria un lecho de DEAE-celulosa DE-52.

Proceso escalable para la obtención de ficocianina

Proceso de tres etapas para la obtención y purificación de ficocianina procedente de microalgas del género Anabaena, caracterizado por ser escalable y tener un alto rendimiento. La primera etapa consiste en una ruptura celular mediante choque osmótico que libera el material citoplasmático, usando tampón de fosfatos. La segunda etapa utiliza una columna cromatográfica de adsorción en lecho expandido constituida por un intercambiador iónico como fase adsorbente. La tercera etapa es un proceso adicional cromatográfico en columna de intercambio iónico que utiliza como fase estacionaria un cambiador aniónico, funcionando en formato empaquetado. En condiciones óptimas, tras la segunda etapa se obtiene un rendimiento en torno al 87% de recuperación de ficocianina, mientras que tras la tercera etapa se obtiene un rendimiento global del proceso del 64% de ficocianina pura.