Aplicación de técnicas nucleares a la Industria Química

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Aplicación de técnicas nucleares a la Industria Química
Los reactores multifásicos y las columnas de burbujeo se
emplean ampliamente en la industria del petróleo y petroquímica,
farmacéutica, etc. Un diseño incorrecto de estos equipos influye
significativamente sobre el costo de los procesos en los cuales se
emplean; asimismo, una operación deficiente puede inducir la
Ud. puede obtener más
información
sobre
el
DEPARTAMENTO FÍSICA
EXPERIMENTAL con el
responsable
de
la
actividad
necesidad de numerosas etapas de separación para alcanzar el
producto final con la pureza deseada, incrementando el costo y el
riesgo de seguridad asociado. En consecuencia, es fundamental
profundizar el conocimiento de los factores que determinan el
comportamiento de estos equipos.
Dra. Maria Elba Reinoso
<reinoso@tandar.cnea.go
v.ar>
En el Laboratorio de Diagnósticos por Radiaciones (LaDiR)
se realizan estudios “no-invasivos” de reactores multifásicos y
columnas de burbujeo, con énfasis en investigar características del
movimiento de las fases involucradas a partir del análisis de la
respuesta de un conjunto de detectores de centelleo, en equipos a
escala piloto. Las mediciones se realizan con fuentes radioactivas
selladas, ubicadas dentro o fuera del equipo dependiendo del tipo
de información que se desea obtener. Entre otras técnicas, se
emplean la tomografía de emisión de partículas únicas (CARPT),
mediante la cual se reconstruye el movimiento de trazadores
radiactivos que representan al líquido o al sólido en columnas de
burbujeo y en reactores trifásicos de lecho fluidizado. Se analizan
las trayectorias con métodos clásicos y con técnicas de minería de
datos para extraer mayor información. Simultáneamente, se
determinan y analizan series temporales de fluctuaciones de
alguna variable característica, para comparar con resultados de
CARPT y proponer procedimientos simples y objetivos para la
determinación de transiciones de flujo y fallas de funcionamiento,
como profusión de espuma. Se utilizan, además, otras técnicas
nucleares, como la utilización de la atenuación de la radiación en la
materia, para dar respuesta a problemas complejos como ser
medidas en tiempo real de porcentajes de mezcla de distintas
sustancias. Se estudian, en distintos reactores multifásicos a
escala, con diferentes fluidos, newtonianos y no newtonianos, y
condiciones generales, los movimientos de las fases utilizando
trazadores radioactivos (23Na, 46Sc, 198Au, etc.) producidos por
activación neutrónica en el reactor RA1 de la CNEA. La radiación es
detectada con un conjunto de 8 a 16 detectores centelladores de
NaI(Tl), dependiendo del tamaño del reactor. Con la información
de la cantidad de radiaciones recibida por cada detector en los
intervalos de tiempo prefijados (generalmente del orden de los 30
ms), se reconstruyen las trayectorias del trazador y se determinan
los campos de velocidades, factores de turbulencia, etc.
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