Thesis (M.A.)--Denver Conservative Baptist Seminary, 1987. / Includes bibliographical references (leaves 85-90).

Thesis (M.A.)--Denver Conservative Baptist Seminary, 1987. / This is an electronic reproduction of TREN, #090-0002. Includes bibliographical references (leaves 85-90).

In this work, the formation and effects of chlorate ion were studied over hydrogen evolution reaction (HER), focusing for the chlorine and alkalis production by diaphragm process, using a pilot and bench cells, respectively. Studies in pilot cell revealed that chlorate formation is dependent of NaOH concentration in liquor and brine dwelling time. It was also observed that the NaOH concentration increase in the cathodic side provoked decreasing of diaphragm structure lifetime. This phenomenon reduced the blockage efficiency to back migration and consequently, increasing NaOH concentration in the anodic chamber, further increase in the undesirable parallels reaction rate, for example, the chlorate formation. After formation of chlorate in the anodic chamber the migration to the cathodic side is inevitable. Therefore to complete the studies we decided to verify the influence the chlorate, in bench cell, in the cathodic side, specifically for HER process. Potential polarization experiments in presence of chlorate, evidenced effects of HER wave displacement over SAE1020 mild steel carbon steel plate employed in industrial cells for chlorine and alkalis production using diaphragm process. Alternatively to SAE1020, other duplex alloys like SAF2205, SAF2304 and SAF2507 were also investigated. SAF2205 alloy presented a very interesting electrocatalytic response for HER. Pilot cell results pointed for the problem detected with the NaOH migration to the anodic side of cell, and invoked the single possibility to solve this problem - the changing of diaphragm cell separator. Bench experiments revealed chlorate influence on HER over SAE1020 carbon steel, claiming for urgent developing of alternative materials/cathodes with chlorate-immune character. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Esse trabalho estuda a formação e os efeitos de íon clorato sobre a reação de desprendimento de hidrogênio (RDH) com ênfase para a produção de cloro-soda por processo de diafragma, com a utilização de célula piloto e de bancada, respectivamente. Os estudos em célula piloto revelaram que a formação de clorato é dependente da concentração de hidróxido de sódio no licor de célula e do tempo de residência da salmoura. Observou-se também que o aumento da concentração de hidróxido de sódio no lado catódico provoca envelhecimento prematuro da estrutura do diafragma, e este fenômeno reduz a eficiência do bloqueio à back migration de forma mais intensa. Esta perda de eficiência promove uma maior alcalinização do anólito, e consequentemente, um aumento nas velocidades das reações paralelas indesejáveis, como por exemplo, a formação de clorato. Uma vez formado clorato no compartimento anódico, sua percolação para o lado catódico é inevitável. Por essa razão, optou-se por fazer estudos de bancada do processo catódico, particularmente na região de RDH. Os dados de polarização revelaram a dependência da RDH em presença de clorato sobre o aço carbono SAE1020, atualmente empregado nas células industriais no processo de diafragma para produção de cloro-soda. Alternativamente ao SAE1020, foram estudadas as ligas duplex SAF2205, SAF2304 e SAF2507. Os estudos de polarização mostraram a dependência da RDH para as ligas SAF2304 e SAF2507, por outro lado, a liga SAF2205 apresentou resposta eletrocatalítica para o desprendimento de hidrogênio. Os estudos em célula piloto mostram que a queda de rendimento de produção é observada de forma mais imediata na parte anódica do processo, e fica evidenciada a importância de otimização do separador de diafragma. Nos experimentos de bancada foi constatada a influência do clorato sobre a RDH para o SAE1020, mostrando a necessidade de materiais alternativos que não apresentem susceptibilidade em presença de clorato.

Made available in DSpace on 2015-03-26T14:01:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 831037 bytes, checksum: 1a0397ec45cd03f872fe9fe280ff6753 (MD5) Previous issue date: 2011-07-19 / A fábrica de Celulose Arauco y Constitucion S/A utilizava, desde a sua criação em 1975, o processo kraft convencional batch para produção de celulose. Em dezembro de 1996 os digestores foram modificados para o sistema RDH visando melhorar as resistências físico-mecânicas da polpa, aumentar o rendimento e reduzir o consumo de vapor, o que foi alcançado. Entretanto, os digestores RDH apresentavam problemas de canalização do licor de cozimento. Este estudo teve como objetivo analisar os resultados obtidos com o aumento de 2 para 4 no número de nozzles na parte inferior dos digestores, visando maior uniformidade do cozimento e melhoria global do cozimento. As modificações implantadas entre os anos de 2009 e 2010 para um digestor e, posteriormente, para todos os 10 digestores resultaram em minimização de entupimento das peneiras de circulação, consumo de álcali 1,5% menor, 2,87% menos sólidos e redução de rejeitos de cozimento em 53,5%, mesmo com um aumento de 1,8 unidades no número kappa. / Planta Constitución de Celulosa Arauco y Constitución S.A, tenía desde su puesta en marcha en 1975, un proceso típico de cocción convencional batch para producir pulpa café de mercado. En Diciembre 1996 el área de digestores fue modificada a proceso RDH para incrementar las propiedades físico mecánicas de la pulpa, incrementar la producción debido al aumento del rendimiento de la pulpa e para reducción del consumo de vapor por cocción. Entretanto, el principal problema de los digestores RDH era la canalización del licor y este estudio consiste en presentar los resultados de una modificación en las boquillas de succión, que se aumentan de 2 a 4, en líneas de licor de recirculación inferior. La base de esta modificación e implementación fue el resultado de un periodo de prueba realizada entre el año 2009 y 2010, con un primer digestor modificado. Con dicha implementación, se minimizaran los problemas de obstrucción de los harneros mediante una distribución más uniforme del licor negro en interior del digestor, consiguiendo con ello disminuir el consumo de álcali en 1,5 %, se disminuir la generación de sólidos en 2,87 %, se reducir el exceso de astillas no cocidas (rechazos) en 53,5 %, para incluso un kappa mayor que se logra subir en un 1.8 %.

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CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O presente trabalho mostra o estudo da influÃncia da radiaÃÃo de ultra-som sobre a eletrodeposiÃÃo de ligas de Ni-Fe. Foram avaliados a estabilidade e o desempenho eletrocatalÃtico das ligas para a ReaÃÃo de Desprendimento de HidrogÃnio (RDH) em meio alcalino. As ligas eletrodepositadas de Ni-Fe foram obtidas em soluÃÃo 0,06 mol.dm-3 de Ni2SO4.6H2O, 0,48 mol.dm-3 de Na3C3H5O7.2H2O, 0,71 mol.dm-3 de Na2CO3 e 0,16 mol.dm-3 (banho 1) e 0,04 mol.dm-3 de FeSO4.7H2O (banho 2). Foi adicionado 8,4 mL.L-1 de H2SO4 para manter o pH abaixo de 1. A eletrodeposiÃÃo foi realizada sob controle galvanostÃtico variando-se a densidade de corrente de 10 mA.cm-2 a 50 mA.cm-2, na temperatura ambiente (≡ 28ÂC) e de 55ÂC na presenÃa e na ausÃncia da radiaÃÃo de ultra-som. Todos os revestimentos foram depositados em um disco de aÃo-carbono com Ãrea geomÃtrica exposta de 0,7 cm2. A RDH foi estudada em soluÃÃo de NaOH 0,5 mol.dm-3. Foi utilizada para todos os experimentos o eletrodo auxiliar de Pt e o eletrodo de referÃncia de Hg/HgO, OH- (0,5 mol.dm-3). Os revestimentos foram caracterizados por Microscopia EletrÃnica de Varredura (MEV), Voltametria CÃclica (VC) e as propriedades eletrocatalÃticas das ligas de Ni-Fe foram avaliadas por Curva de PolarizaÃÃo de Tafel e por OperaÃÃo ContÃnua. Os resultados mostraram que o ultra-som aumentou a quantidade de Fe eletrodepositada e as ligas obtidas sob a aÃÃo da radiaÃÃo de ultra-som apresentaram o melhor desempenho para a RDH. / The present work shows the study of the ultrasound irradiation influence in the electrodeposition of Ni-Fe coatings. The electrocatalytic performance of these coatings for the hydrogen evolution reaction (her) in alkaline medium was also evaluated. The Ni-Fe coatings were obtained from plating solutions containing 0.06 mol.dm-3 Ni2SO4.6H2O, 0.48 mol.dm-3 Na3C3H5O7.2H2O, 0.71 mol.dm-3 Na2CO3 and 0.16 mol.dm-3 (bath 1) and 0.04 mol.dm-3 FeSO4.7H2O (bath 2). It was also added 8.4 mL L-1 H2SO4 to maintain the pH below 1. The electrodepositions were carried out under galvanostatic control in the range of 10 mA cm-2 to 50 mA cm-2, at room temperature (≈ 28ÂC) and at 55ÂC in the presence and in the absence of ultrasound irradiation. All coatings were deposited on disk mild steel substrate with an exposed geometric area of 0.7 cm2. The hydrogen evolution reaction was studied in 0.5 mol.dm-3 NaOH. In all electrochemical experiments Pt was the auxiliary electrode and Hg/HgO, OH- (0,5 mol.dm-3) was the reference one. The coatings ware characterized by scanning electron microscopy (SEM), cyclic voltammetry (CV) and the electrocatalytic properties of the Ni-Fe coating were evaluated by Tafel polarization and long-term performance tests. The results showed that the use of the ultrasound irradiation leads to an increase of the Fe content in the electrodeposits. Additionally, the coatings obtained in presence of ultrasound also present the best performance for her.

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