Proyectos
Tamices moleculares basados en zeolitas como materiales activos en la separación de un efluente gaseoso del proceso de acoplamiento oxidativo de metano.
Resumen
En el presente proyecto se plantea el estudio de la síntesis de zeolita tipo Ca-X y/o 5A, el estudio de la aglomeración de conformados para la fabricación de tamices moleculares, su utilización en la separación de metano proveniente de un efluente del proceso de acoplamiento oxidativo de metano (OCM); y el modelamiento del proceso de adsorción. Este proyecto se desarrollará en conjunto entre el grupo de investigación de procesos químicos y bioquímicos y un colaborador externo de la Universidad técnica de Berlín (TU Berlín). Dentro del marco del proyecto, se busca desarrollar procesos estandarizados para la fabricación de tamices moleculares basados en zeolitas, que sean útiles en la separación de gases derivados del gas natural, para su aprovechamiento sostenible. Específicamente se realizará la síntesis en la escala de laboratorio de zeolita Ca-X y/o 5A a partir de materias primas nacionales, y se llevará a cabo el escalado del proceso al nivel de planta piloto. A la par se realizará la caracterización del material (superficie, actividad, propiedades fisicoquímicas, análisis térmicos, adsorción) para optimizar la síntesis y obtener un material eficiente en la adsorción selectiva de los gases de estudio. Posteriormente se desarrollará la granulación y producción de tamices moleculares para su uso en equipos de adsorción con cambio de presión (PSA). Para esta etapa se hace necesario el estudio de propiedades de las formulaciones de los conformados para la obtención de propiedades específicas tales como resistencia a la compresión, impacto, atrición y abrasión. Para finalizar, y con base en resultados previamente obtenidos en una mini-planta de OCM ubicada en la universidad técnica de Berlín, se desarrollará un modelo computacional que represente la fenomenología durante la operación de adsorción y desorción de gases efluentes sobre tamices moleculares de zeolita. Esto permitirá obtener información del comportamiento del adsorbente, las temperaturas de adsorción y desorción, los fenómenos que se puedan presentar en el lecho por los cambios de presión y el tiempo de operación. La validación del modelo se realizará con los datos experimentales obtenidos, y a partir de los resultados se establecerá una metodología de arranque y de operación que garantice el mejor aprovechamiento en la capacidad de adsorción de las zeolitas. Igualmente se establecerán las condiciones de regeneración y las estrategias de prevención contra el estrés térmico causante de la reducción de la vida útil de los adsorbentes. Este proyecto cuenta con la participación de dos estudiantes de doctorado y dos de maestría, los cuales buscan desarrollar sus trabajos de grado en paralelo al desarrollo de este proyecto.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, CREACIÓN E INNOVACIÓN DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2016-2018
Modalidad:Modalidad Única
Responsable