Estudio cinetico de la degradacion de poliacrilamida parcialmente hidrolizada presente en aguas de produccion empleando un reactor fotoelectroquimico tubular

El Grupo de Investigación en Minerales, Biohidrometalurgia y Ambiente (GIMBA) adscrito a la Universidad Industrial de Santander (UIS), en los últimos años ha trabajado en el desarrollo de un reactor fotoelectroquímico como alternativa a las tecnologías tradicionales para la degradación de polímeros...

Full description

Autores:
Castiblanco Zambrano, Juan Pablo
Tipo de recurso:
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Fecha de publicación:
2019
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/13718
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/13718
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Palabra clave:
Métodos De Recobro Químico
Agua De Producción
Poliacrilamida Parcialmente Hidrolizada
Reactor Fotoelectroquímico
Fotoánodo
Dióxido De Titanio
Cinética.
Enhanced Oil Recovery
Produced Water
Hydrolyzed Partially Polyacrylamide
Photoelectrochemical Reactor
Photoanode
Titanium Dioxide
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Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description El Grupo de Investigación en Minerales, Biohidrometalurgia y Ambiente (GIMBA) adscrito a la Universidad Industrial de Santander (UIS), en los últimos años ha trabajado en el desarrollo de un reactor fotoelectroquímico como alternativa a las tecnologías tradicionales para la degradación de polímeros y surfactantes presentes en aguas de producción provenientes de recobro químico que buscan incrementar las tasas de recuperación en los yacimientos. Recientemente se ha avanzado en el diseño y análisis hidrodinámico del reactor, sin embargo, hasta el momento no se ha evaluado la cinética de degradación de la poliacrilamida parcialmente hidrolizada, por lo que es necesario implementar un modelo matemático que asocie las reacciones involucradas en la degradación, acoplando las ecuaciones de velocidad de reacción que describen su comportamiento cinético. Por lo tanto, se depositaron películas de S-TiO2 sobre mallas de Ti que actúan como fotoánodo y generan especies radicales HO, las cuales posteriormente degradan el contaminante. Se acopló una malla de acero inoxidable niquelada como cátodo para evitar la recombinación de los pares electrón-hueco. Las degradaciones se llevaron a cabo en el reactor fotoelectroquímico y se hizo seguimiento a las concentraciones de polímero, HO y Cl. Con base en los resultados experimentales, se implementó un código de programación en el software Scilab 6.0.0 que optimizó el sistema de ecuaciones diferenciales no lineales para la determinación de parámetros cinéticos desconocidos, obteniendo resultados que permitieron un ajuste correcto a los datos experimentales. *Trabajo de grado **Facultad de ingenierías Físicoquímicas. Escuela de Ingeniería Química. Director: Julio Andrés Pedraza Avella, Ingeniero Químico, Doctor en Química. Co-directora: María Inés Jaramillo Gutiérrez, Ingeniera Química, M.Sc.
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Recientemente se ha avanzado en el diseño y análisis hidrodinámico del reactor, sin embargo, hasta el momento no se ha evaluado la cinética de degradación de la poliacrilamida parcialmente hidrolizada, por lo que es necesario implementar un modelo matemático que asocie las reacciones involucradas en la degradación, acoplando las ecuaciones de velocidad de reacción que describen su comportamiento cinético. Por lo tanto, se depositaron películas de S-TiO2 sobre mallas de Ti que actúan como fotoánodo y generan especies radicales HO, las cuales posteriormente degradan el contaminante. Se acopló una malla de acero inoxidable niquelada como cátodo para evitar la recombinación de los pares electrón-hueco. Las degradaciones se llevaron a cabo en el reactor fotoelectroquímico y se hizo seguimiento a las concentraciones de polímero, HO y Cl. Con base en los resultados experimentales, se implementó un código de programación en el software Scilab 6.0.0 que optimizó el sistema de ecuaciones diferenciales no lineales para la determinación de parámetros cinéticos desconocidos, obteniendo resultados que permitieron un ajuste correcto a los datos experimentales. *Trabajo de grado **Facultad de ingenierías Físicoquímicas. Escuela de Ingeniería Química. Director: Julio Andrés Pedraza Avella, Ingeniero Químico, Doctor en Química. Co-directora: María Inés Jaramillo Gutiérrez, Ingeniera Química, M.Sc.PregradoIngeniero QuímicoThe research group in Minerals, Biohydrometallurgy and Environment (GIMBA, Acronym in Spanish) ascribed to Universidad Industrial de Santander (UIS) have worked during the last years in the development of a photoelectrochemical reactor as an alternative for the traditional technologies to degrade contaminants contained in produced water due to the chemical recovery process to increase recovery rates of reservoirs. In the recent years, the design and hydrodynamic analysis of the reactor have improved, however, the kinetic of partially to implement a mathematic method which associate reactions involved in degradation, including reaction rate equations that describe its kinetic behavior. Therefore, S-TiO2 films were deposited over Ti nets that perform as a photoanode and generates radicals HO which will degrade the contaminant eventually. A nickel stainless steel net was assembled as a cathode in order to avoid electron-gap pair recombination. The reactions were carried out in the photoelectrochemical reactor and HO, Cl and polymer concentration were traced. Based on the experimental results a programming code were performed in Scilab 6.0.0 software which optimized the non-lineal differential equation system in contemplation of the determination of unknown kinetics parameters and obtaining results that allowed the experimental data to get the right adjustment *Bachelor Tesis **Facultad de ingenierías Físicoquímicas. Escuela de Ingeniería Química. Director: Julio Andrés Pedraza Avella, Ingeniero Químico, Doctor en Química. Co-directora: María Inés Jaramillo Gutiérrez, Ingeniera Química,application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicoquímicasIngeniería QuímicaEscuela de Ingeniería QuímicaMétodos De Recobro QuímicoAgua De ProducciónPoliacrilamida Parcialmente HidrolizadaReactor FotoelectroquímicoFotoánodoDióxido De TitanioCinética.Enhanced Oil RecoveryProduced WaterHydrolyzed Partially PolyacrylamidePhotoelectrochemical ReactorPhotoanodeTitanium DioxideKinetic.Estudio cinetico de la degradacion de poliacrilamida parcialmente hidrolizada presente en aguas de produccion empleando un reactor fotoelectroquimico tubularKinetic study of hydrolyzed partially polyacrylamide degradation contained in production water using a tubular photoelectrochemical reactor*2Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf56518https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/d0a3271f-4cbe-43c7-b64b-8282487d166d/download500c0fba9ae76a40143db707292e01d7MD51Documento.pdfapplication/pdf970134https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/b64b2d2d-58fe-4917-ac20-52a3ff80930d/downloadd37b84cbe5ae82b6ec3d0b34f07364b4MD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf210018https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/fcda3946-595f-4fef-99bf-8f8cf58cf9ef/download8c667e95e61d4131b2bfe023e99e747bMD5320.500.14071/13718oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/137182023-04-06 09:46:28.38http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessembargohttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co

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