Modelado de un sistema de electrodiálisis con mezclas multicomponente, y optimización de su operación en modo pulsante

Abstract

[ES] En el presente Trabajo de Fin de Grado se desarrolló un modelo de un sistema de electrodiálisis con mezclas multicomponente que permitió simular el transporte de iones presentes en una mezcla multicomponente a través del sistema de electrodiálisis. Dicho modelo se centró en una membrana de intercambio catiónico y los dos compartimentos de disolución adyacentes. Se empleó el modelo desarrollado para simular la operación del sistema en modo pulsante (i.e. aplicando pulsos de corriente), y estudiar así el efecto de las características de los pulsos aplicados sobre el transporte de dos cationes distintos. Posteriormente, se empleó el modelo para optimizar las características de los pulsos aplicados con el fin de minimizar el consumo energético del proceso.

[EN] In this Final Degree Project, a model of an electrodialysis system with multicomponent mixtures was developed to simulate the transport of ions present in a multicomponent mixture through the electrodialysis system. This model is based on a cation exchange membrane and the two adjacent solution compartments. The developed model was used to simulate the operation of the system in pulsating mode (i.e. applying current pulses), and thus study the effect of the characteristics of the applied pulses on the transport of two different cations. Subsequently, the model was used to optimize the characteristics of the applied pulses to reduce the energy consumption of the process.

[CAT] En el present Treball de Final de Grau es va desenvolupar un model d’un sistema d’electrodiàlisi amb mescles multicomponent que va permetre simular el transport d’ions presents en una mescla multicomponent a través del sistema d’electrodiàlisi. Aquest model es va centrar en una membrana d’intercanvi catiònic i els dos compartiments de dissolució adjacents. Es va emprar el model desenvolupat per a simular l’operació del sistema en mode polsant (i.e. aplicant polsos de corrent), i estudiar així l’efecte de les característiques dels polsos aplicats sobre el transport de dos cations distints. Posteriorment, es va emprar el model per a optimitzar les característiques dels polsos aplicats amb la finalitat de minimitzar el consum energètic del procés.