ESTUDIO DE LAS VARIABLES DE ELECTRODEPOSICION DE SILICE SOBRE ESTRUCTURAS MONOLITICAS METALICAS

Abstract

RESUMEN

El uso de reactores monolíticos tanto cerámicos como metálicos ha demostrado importantes ventajas en la hidrodinámica y el transporte de masa respecto a los reactores convencionales. 

En este trabajo se evaluó el comportamiento térmico de diferentes tipos de mallas metálicas de acero inoxidable acopladas en serie de tal manera que se emulara la estructura de un reactor monolítico. El sistema consistió en un recubrimiento de sílice sobre la superficie de cada malla, obtenido mediante electroforesis de geles monofásicos empleando ortosilicato de tetraetilo y una solución de etanol-agua a condiciones básicas. Se evaluaron condiciones de electrodeposición tales como el tiempo de deposición, el tipo de contraelectrodo, el secado de los recubrimientos y la corriente suministrada a mallas metálicas de 21 mm de diámetro, 1 mm de espesor y en tres configuraciones geométricas diferentes. 

Los resultados experimentales indican que las mejores condiciones de deposición fueron tiempos no mayores de 60 minutos, usando dos contralelectrodos de grafito y una corriente suministrada no superior a 380 mA. Los gradientes de temperatura axiales se cuantificaron a diferentes velocidades de flujo (500 - 5000 cm3/min estándar), para un arreglo de 10 mallas metálicas acopladas en serie con y sin depósito de sílice. Finalmente, estos resultados se compararon con los obtenidos en iguales condiciones de operación con monolitos cerámicos tipo espuma y se encontró que los gradientes de las mallas con depósito de sílice son hasta un 35% menor que los obtenidos con sustratos cerámicos. 

Palabras clave: Reactor monolítico, Deposición electroforética, mallas metálicas, gradientes de temperatura. 

ABSTRACT

The use of both reactors monolithic ceramic as metal has shown significant benefits in the hydrodynamic and transport of mass regard to conventional reactors. 

This study evaluated the thermal behavior of different types of metal mesh stainless steel coupled in series in a way that emuled monolithic structure. The system was a silica coating on the surface of each mesh; coating was obtained by gel electrophoresis using monophasic ortosilicato a solution of tetraethyl and ethanol-water conditions. We evaluated alternatives electrodeposition conditions such as time of deposition, the type of counter electrode, the type of drying and current supplied to the metal mesh of 21 mm diameter, 1 mm thick and in three different geometric configurations.

The experimental results show that the best conditions of deposition times were no more than 60 minutes, using two counter electrodes graphite and a flow provided no more than 20 mA. The axial gradients of temperature were quantified at different flow rates (500 - 5000 standard cm3/min), for a settlement of 10 metal mesh coupled in series with and without deposit of silica. Finally, these results have been compared with those obtained under the same operating conditions with ceramic monoliths type foam and found that the gradients of the meshes with silica deposit are up to 35% lower than those obtained with ceramic substrates. 

Keywords: Reactor monolithic, electrophoretic deposition, metal mesh, temperature gradients.