Modelado de un reactor electroquímico de flujo cruzado con electrodo poroso para la recuperación catódica de metales

Se propuso un modelo matemático bidimensional para describir un reactor electroquímico de flujo cruzado con un electrodo de carbón vítreo reticulado, para el tratamiento de una solución modelo con iones metálicos de cobre y cadmio, y se consideró además la reacción secundaria de desprendimiento de h...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: OSCAR GERMAN OLVERA OLMEDO
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2011
País:México
Institución:Universidad Autónoma Metropolitana
Repositorio:Repositorio Institucional de la UAM Iztapalapa
Idioma:español
OAI Identifier:oai:bindani.izt.uam.mx:c534fp149
Acceso en línea:https://doi.org/10.24275/uami.c534fp149
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:info:eu-repo/classification/LEM/Electrochemistry
info:eu-repo/classification/LEM/Chemical engineering
info:eu-repo/classification/LEM/Catálisis
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info:eu-repo/classification/LEM/Ingeniería química
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info:eu-repo/classification/LEM/Procesos químicos
info:eu-repo/classification/LEM/Chemical reactors
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Descripción
Sumario:Se propuso un modelo matemático bidimensional para describir un reactor electroquímico de flujo cruzado con un electrodo de carbón vítreo reticulado, para el tratamiento de una solución modelo con iones metálicos de cobre y cadmio, y se consideró además la reacción secundaria de desprendimiento de hidrógeno. Se determinaron los parámetros cinéticos para las reacciones de electrodepósito de cobre y cadmio, así como para la reacción de evolución de hidrógeno en una celda de microelectrólisis de tres electrodos. Asimismo se obtuvieron los coeficientes de dispersión axial y los coeficientes de transferencia de masa para la celda de electrólisis utilizada para los experimentos de electrodepósito. Se estudió experimentalmente el efecto de la corriente eléctrica aplicada al sistema y se evaluaron densidades de corriente de 1.7, 5.2 y 10.4 A∙m¯² en un sistema con un flujo de 0.15 L∙min¯¹ de una solución de 160 ppm de Cu²⁺ y 205 ppm de Cd²⁺, con 0.5M Na₂SO₄ como electrolito soporte y un pH de 2. Los resultados teóricos describieron con precisión los obtenidos experimentalmente, y se demostró que a las condiciones de flujo y densidad de corriente eléctrica aplicada es posible remover 70% de los contaminantes presentes en la solución modelo como un depósito metálico sobre un electrodo de carbón vítreo reticulado. Por otra parte, cuando la densidad de corriente eléctrica aplicada fue de 10.4 A∙m¯² se observó una importante contribución de la reacción de desprendimiento de hidrógeno por lo que se concluyó que esta reacción secundaria debe tomarse en cuenta en el modelado de estos sistemas, particularmente cuando el sistema se encuentre operando en un régimen cercano al control por transferencia de masa.

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