Development of a numerical model to predict and design ion exchange processes: application on the valorization of metals from bitterns
En resposta a la creixent preocupació de la Unió Europea pel que fa a la disponibilitat de matèries primeres crítiques (CRM), hi ha una via prometedora per abordar aquest problema a través de la mineria marina. En concret, la recuperació d'oligoelements a partir de salmorres obtingudes a saline...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de documento: | dissertação |
| Data de publicação: | 2023 |
| País: | España |
| Recursos: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositório: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | inglês |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/399683 |
| Acesso em linha: | https://hdl.handle.net/2117/399683 |
| Access Level: | Acesso embargado |
| Palavra-chave: | Ion exchange resins Resines de bescanvi iònic Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria química |
| Resumo: | En resposta a la creixent preocupació de la Unió Europea pel que fa a la disponibilitat de matèries primeres crítiques (CRM), hi ha una via prometedora per abordar aquest problema a través de la mineria marina. En concret, la recuperació d'oligoelements a partir de salmorres obtingudes a salines solars té un gran potencial. S'ha descobert que aquestes salmorres contenen CRM valuosos, inclosos Mg(II), B(III), metalls alcalins/alcalinoterris (Rb(I), Cs(I), Sr(II)) i elements de transició/post-transició. (Co(II), Ga(III), Ge(IV)). Aquest treball és part del projecte SEArcularmine, la investigació del qual se centra en l'ús de materials d'intercanvi iònic en columnes de llit empacat per a la recuperació de TE. Aquest informe detalla el desenvolupament d'una eina de modelatge multiescala per predir i optimitzar els processos d‟intercanvi iònic en el funcionament de columnes de llit empaquetat. L'enfocament de modelatge involucra equacions de balanç de massa, lleis de transport i considera les propietats àcid-base de materials d'intercanvi iònic seleccionats, propietats complexants d'espècies d'elements i dades cinètiques i d'equilibri per a processos de sorció de metalls. Després d'implementar el model de sorció 1-D a MATLAB, les dades experimentals obtingudes amb tres resines diferents i tres composicions diferents de solució d'alimentació s'utilitzen per determinar els paràmetres de modelatge relacionats amb l'equilibri i les propietats cinètiques. L'estudi conclou amb dos estudis de cas per avaluar l'aplicabilitat i la confiança del model utilitzant els paràmetres del model determinats en la primera etapa per a) comparar les prediccions del model amb els resultats reals realitzats en condicions controlades i b) explorar el comportament del model mitjançant fer una anàlisi de sensibilitat. El model desenvolupat es pot ajustar a dades experimentals i reproduir patrons de processos d'intercanvi iònic ben esperats, encara que s'observen algunes desviacions en les ca |
|---|