Proyectos
Desarrollo de sistemas de extracción por membranas de perstracción mediante un sistema en flujo de Taylor apoyado en datos experimentales y simulaciones en CFD.
Resumen
Los procesos de separación con membranas líquidas es una nueva tecnología que se ha venido desarrollando durante los últimos años, y ha incursionado en varios campos de aplicación como lo es en los campos de análisis químico, química orgánica e inorgánica, ingeniería química, biotecnología, ingeniería biomédica y tratamiento de aguas residuales. Esta tecnología es de un alto potencial, debido a las altas velocidades de transferencia de masa y que favorecen los rendimientos de los procesos de separación. Las membranas líquidas más prometedoras son en emulsión. Sin embargo, existen problemas de estabilidad en la emulsión en las cuales las micelas se fracturan disminuyendo la eficiencia de la separación. La adición de surfactantes mejora de forma importante la estabilidad de la emulsión pero dificultan la separación de fases en los procesos posteriores de recuperación de los componentes removidos por la membrana y, la presencia del surfactante, disminuye la velocidad de transferencia de masa durante la remoción. El desarrollo de nuevas membranas líquidas que puedan superar estos inconvenientes permitirá ampliar el espectro de aplicaciones de las membranas líquidas e incentivar su aplicación a escala industrial. En un proyecto que venimos finalizando se ha desarrollado un nuevo concepto de membranas líquidas en el cual se obtiene un flujo de Taylor que contiene tres fases: donadora, aceptora y membrana. Las fases donadora y aceptora constituyen las gotas del sistema y la membrana es la fase continua. Mediante este nuevo enfoque se general altas velocidades de transferencia de masa y se elimina el uso de agentes tensoactivos. De esta forma se mantienen las ventajas de los sistemas en emulsión mientras se superan los problemas de estabilidad de los mismos. Este sistema de membranas de perstracción en flujo de Taylor resulta prometedor para el desarrollo de este tipo de tecnología y su aplicación industrial a largo plazo. Esta tecnología incolucrará menores costos operativos , mayores eficiencias y más oportunidades para ser usadas a nivel industrial. La dinámica de fluidos computacional proporciona información cualitativa y cuantitativa de la predicción del flujo de fluido por medio de la solución de las ecuaciones fundamentales usando métodos numéricos rigurosos. Las simulaciones en CFD (Computational Fluid Dynamics) permite a los científicos , investigadores e ingenieros desarrollar experimentos numéricos (simulaciones computacionales) en un laboratorio virtual (computador). Estos experimentos permiten predecir comportamientos y conocer datos de las variables involucradas en el proceso, las cuales por su nivel de exigencia computacional, pueden predecir modelos reales estudiados, y previo a los experimentos, tener un estimado del comportamiento real. Apoyados en las simulaciones en CFD y en los resultados experimentales se pretende optimizar el desempeño de un sistema de perstracción bajo el nuevo concepto desarrollado en nuestro grupo de flujo de Taylor. El desempeño se evalúa en función de la capacidad de remoción de ácidos orgánicos.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA DEL PROGRAMA NACIONAL DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, LA CREACIÓN Y LA INNOVACIÓN EN POSGRADOS DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2013-2015
Modalidad:Modalidad 2: Nuevos proyectos de investigación, creación o innovación
Responsable