Investigación de AlyaTech: Publicación sobre el Tratamiento de Agua

 

Eliminación de contaminantes recalcitrantes en el agua por adsorción en carbones activos - Journal of Colloid and Interface Science

 31 de marzo, 2017

El artículo "Estudio computacional de la eliminación del ibuprofeno del agua por adsorción en carbones activos realistas" fue publicado en "Journal of Colloid and Interface Science" el 18 de marzo de 2017.

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Resumen

Se han realizado simulaciones moleculares utilizando el método de Gran Monte Carlo canónico (GCMC) para obtener información física sobre cómo la interacción entre ibuprofeno (IBP) y carbones activos (ACs) en mezclas acuosas afecta a la eliminación de IBP del agua por ACs. Se describe un modelo de carbono nanoporoso basado en unidades de moléculas poliaromáticas con diferentes números de anillos, defectos y sitios polares oxigenados. Se investigan y cuantifican los efectos individuales de factores tales como características porosas y heterogeneidades químicas en los adsorbentes. Los resultados están en buen acuerdo con los datos de adsorción experimental, destacando la capacidad de simulación GCMC para describir el rendimiento de adsorción macroscópica en las aplicaciones de eliminación de drogas, mientras que también proporciona información adicional sobre el mecanismo de adsorción IBP / agua. Los resultados de la simulación permiten encontrar el tipo óptimo de material de carbón activo para separar este contaminante en el tratamiento del agua.

Disponibilidad

El documento está disponible en el sitio web de ScienceDirect: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021979717303296

 

Publicación de captura de CO2

 

Una investigación de AlyaTech sobre la captura de CO2 publicado por "Society of Petroleum Engineers"

18 de noviembre, 2016

El documento "Estudio comparativo de los MOFs y zeolitas para la captura y separación de CO2 en condiciones de proceso" fue presentado en la última Exposición y Conferencia Internacional de Petróleo de Abu Dhabi (ADIPEC) celebrada en Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos, del 7 al 11 de noviembre de 2016.

Resumen

Se presenta una comparación computacional sistemática de varios tipos de MOFs vs. zeolitas y otros materiales para el almacenamiento de gas y la purificación de CO2. El trabajo se centra en la captura de COy la separación de multi-componentes en las corrientes de gases de combustión, evaluación del comportamiento de los materiales en condiciones industriales y el impacto que las impurezas tienen en el proceso. Una primera estimación se realizó a partir de isotermas de adsorción y calentamientos isostéricos de adsorción, calculados a partir de simulaciones Monte Carlo Gran Canónico para componentes puros (CO2, N2, O2, H2O y SO2), mezclas binarias y de componentes múltiples. Las selectividades predichas fueron evaluadas y complementadas con curvas de avance y capacidades de trabajo para procesos PSA/ TSA entre los diferentes marcos, con y sin trazas de impureza.

Los resultados muestran que el Mg-MOF-74 se presenta como el material más prometedor para ser usado en procesos de PSA y TSA. Sin embargo, considerando su disponibilidad actual a gran escala y su coste, la zeolita 13X (NaX) sigue siendo actualmente el candidato preferido para el proceso industrial. (especialmente para sistemas VSA).

Este trabajo resalta el uso de simulaciones moleculares para optimizar procesos relacionados con el medio ambiente, centrados en la captura y separación de CO2. Proporciona nuevos procedimientos para evaluar el uso de estos materiales desde sus conocimientos fundamentales hasta su implementación final.

Disponibilidad

El documento está disponible en el sitio web de SPE.org : Comparative Study of MOFs and Zeolites For CO2 Capture and Separation at Process Conditions

 

 

Investigación de AlyaTech: ¿Cómo modelar soluciones con agua? - articulo de revisión invitado

 

Revisión y nuevos conocimientos sobre la aplicación de las ecuaciones de estado moleculares a agua y soluciones acuosas.

25 de enero, 2016

El documento "Revisión y nuevas ideas sobre la aplicación de las ecuaciones de estado molecular a base de agua y soluciones acuosas" fue publicado en "Fluid Phase Equilibria" el 22 de enero de 2016, en el número especial de la revista dedicado al congreso 25 años de la ecuación SAFT.

Resumen

El agua es un compuesto fascinante, esencial para nuestra vida y presente en la mayoría de los sistemas biológicos e industriales. A pesar de su importancia, las características particulares del agua y las interacciones complejas que se forman cuando se mezclan con otros compuestos hacen que la mayoría de los modelos desarrollados hasta ahora no puedan describir con precisión la fase y el comportamiento interfacial de mezclas acuosas, a menos que una gran cantidad de datos experimentales estén disponibles para adaptar el modelo a condiciones particulares. Como consecuencia, se han desarrollado varios enfoques teóricos a lo largo de los años para reproducir la física de las soluciones de agua con diferentes grados de éxito, dependiendo de la precisión subyacente de los modelos. Entre ellas, se construyen ecuaciones de estado que explícitamente explican las interacciones de enlaces de hidrógeno, tales como la Teoría Estadística de los Fluidos Asociantes (en inglés, Statistical Associating Fluid Theory o SAFT) y enfoques similares, para proporcionar una mejor imagen del comportamiento de los sistemas acuosos, aunque todavía hay margen de mejora. Con motivo del 25 aniversario de la creación del SAFT, resumimos aquí algunas teorías de asociación desarrolladas en los últimos 25 años, incluyendo el término de asociación propuesto por Wertheim. Dada la gran cantidad de obras publicadas durante estos años, la revisión se centra en la aplicación de las ecuaciones SAFT, Cubica + Asociación (en inglés, Cubic-Plus-Association o CPA) y Contribución de Grupos + Asociación (en inglés, Group Contribution plus Association o GCA)  a soluciones acuosas de sistemas con gran impacto en los sectores químico y energético industria actual: mezclas binarias de agua con hidrocarburos, CO2, alcanoles, aminas y líquidos iónicos. Diferentes modelos moleculares y enfoques se revisan en detalle. Además, presentamos nuevos datos de modelado utilizando la ecuación soft-SAFT, para resaltar las ventajas de incluir explícitamente los enlaces de hidrógeno al construir la ecuación, incluso si se realiza a un nivel mesoscópico, y los desafíos restantes y oportunidades de mejora.

Disponibilidad

El artículo está disponible en sitio web ScienceDirect:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378381216300243

Paper

 

Investigación de AlyaTech: Publicación sobre solubilidades de gases en líquidos iónicos

 

Un trabajo de investigación realizado en colaboración entre AlyaTech y diversas universidades de Europa y Asia, ha sido publicado en The Journal of Supercritical Fluids

12 de junio, 2016

El documento "High pressure solubility of CH4, N2O and N2 in 1-butyl-3-methylimidazolium dicyanamide: Solubilities, selectivities and soft-SAFT modeling" fue publicado el pasado abril en "The Journal of Supercritical Fluids"

Article image

 

Resumen

El compromiso de la sociedad y la industria de reducir progresivamente las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) creó retos importantes que los procesos convencionales de separación de gas no pueden superar. Los líquidos iónicos han atraído una atención sobresaliente durante la última década como una clase prometedora de solventes viables para capturar contaminantes y para los procesos de separación de gases. Como parte de un esfuerzo continuo para desarrollar un proceso basado en líquidos iónicos para la captura de alta presión de GEI, se investigaron los equilibrios de fase de óxido nitroso (N2O), metano (CH4) y nitrógeno (N2). Se determinaron los datos experimentales de equilibrio gas-líquido para N2O, CH4 y N2 en [C4C1im] [N (CN) 2] en el rango de temperaturas (293 a 363) K, para presiones de hasta 70 MPa y fracciones molares de gas hasta 35%.

Se observaron interacciones desfavorables con los gases estudiados, con desviaciones positivas respecto a la idealidad, situando los líquidos iónicos estudiados entre aquellos con las más bajas selectividades reportadas. El comporamiento observado resalta que debe establecerse un delicado equilibrio entre la polaridad del disolvente y su volumen molar cuando se prevea un disolvente altamente selectivo para la separación de N2 o CH4. La ecuación soft-SAFT describió con éxito los datos de comportamiento de fase de alta presión usando el modelo molecular y os conjuntos de parámetros transferidos de trabajos anteriores. Se logró una buena descripción de los sistemas binarios estudiados, incluyendo la pequeña dependencia de la temperatura de CH4  y la dependencia de la temperatura inversa Nde la solubilidad usando sólo un parámetro de interacción binario. Esto refuerza el uso de soft-SAFT como un modelo preciso para describir el comportamiento de los gases en líquidos iónicos para diferentes aplicaciones.

Disponibilidad

El artículo está disponible en el sitio web de Elsevier: High pressure solubility of CH4, N2O and N2 in 1-butyl-3-methylimidazolium dicyanamide: Solubilities, selectivities and soft-SAFT modeling

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