Modelling and upscaling of transport in carbonates during dissolution: validation and calibration with NMR experiments

We present an experimental and numerical study of transport in carbonates during dissolution and its upscaling from the pore (∼ μm) to core (∼ cm) scale. For the experimental part, we use nuclear magnetic resonance (NMR) to probe molecular displacements (propagators) of an aqueous hydrochloric acid (HCl) solution through a Ketton limestone core. A series of propagator profiles are obtained at a large number of spatial points along the core at multiple time-steps during dissolution. For the numerical part, first, the transport model—a particle-tracking method based on Continuous Time Random Walks (CTRW) by Rhodes et al. (2008)—is validated at the pore scale by matching to the NMR-measured propagators in a beadpack, Bentheimer sandstone, and Portland carbonate Scheven et al. (2005). It was found that the emerging distribution of particle transit times in these samples can be approximated satisfactorily using the power law function ψ(t) ∼ t −1 −β, where 0 < β < 2. Next, the evolution of the propagators during reaction is modelled: at the pore scale, the experimental data is used to calibrate the CTRW parameters; then the shape of the propagators is predicted at later observation times. Finally, a numerical upscaling technique is employed to obtain CTRW parameters for the core. From the NMR-measured propagators, an increasing frequency of displacements in stagnant regions was apparent as the reaction progressed. The present model predicts that non-Fickian behaviour exhibited at the pore scale persists on the centimetre scale

Reducción y optimización de costos operativos en perforación y voladura Minera Yanaquihua S.A.C. E.E. Adgeminco S.A.C.

TesisEl presente trabajo tiene como objetivo exponer la factibilidad de la reducción de los costos operativos en una empresa minera, aplicando para ello estándares óptimos de trabajo en las principales operaciones unitarias de minado que son la perforación y voladura, asegurando de esta manera el éxito de todo el ciclo de minado. Éxito que se logra con un sistema de control y medición exhaustiva de las operaciones y que se sintetizan en la supervisión y capacitación continua en lo concerniente a la aplicación de estándares óptimos de trabajo en la operación. La implementación y aplicación continua de estos estándares de trabajo aseguran una operación económicamente más rentable, permiten tener un orden y estandarización de las operaciones e intensifica la seguridad en los trabajos. Sumándose a ello un "cambio" y compromiso del personal por mejorar el desempeño de su trabajo. El desarrollo de este trabajo expone inicialmente la situación de una mina ejemplo donde no existe un adecuado sistema de productividad, control y reducción de costos operativos mina y de optimización de las operaciones de minado en función a estándares objetivos de trabajo, obteniéndose un primer diagnóstico de la situación mediante la supervisión y control en campo de las operaciones y la revisión de los presupuestos existentes de las operaciones y proyectos. La segunda etapa consiste en la propuesta de estándares objetivos de trabajo en función a estudios y pruebas ingenieriles relacionados al método de explotación de minado, la perforación y voladura idónea, el análisis de costos, la mecánica de rocas y a la seguridad laboral, considerando a todas las etapas del trabajo en mina como procesos que integran un solo sistema en el cual las operaciones de perforación y voladura son el núcleo básicodel sistema. Finalmente se exponen los beneficios que se obtienen con la implementación y el control continuo de los estándares adecuados de trabajo, beneficios reflejados en una reducción de los costos directos operativos y en general de todos los costos de las diversas áreas que integran una mina, acotándose como una de las recomendaciones la vital importancia que representa la capacitación continua al personal en las técnicas de perforación y voladura y sobretodo el rol que juegan estas como el núcleo de todo el sistema, del mismo modo la importancia de la motivación y retroalimentación al personal que ejecutan este núcleo sobre los avances que se obtienen y lo importantede su desempeño

Data for Figures 5, 9 and 10

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Molecular Dynamics of Ionic Liquids from Fast-Field Cycling NMR and Molecular Dynamics Simulations.

Understanding the connection between the molecular structure of ionic liquids and their properties is of paramount importance for practical applications. However, this connection can only be established if a broad range of physicochemical properties on different length and time scales is already available. Even then, the interpretation of the results often remains ambiguous due to the natural limits of experimental approaches. Here we use fast-field cycling (FFC) to access both translational and rotational dynamics of ionic liquids. These combined with a comprehensive physicochemical characterization and MD simulations provide a toolkit to give insight into the mechanisms of molecular mechanics. The FFC results are consistent with the computer simulation and conventional physicochemical approaches. We show that curling of the side chains around the positively charged cationic core is essential for the properties of ether-functionalized ionic liquids, and we demonstrate that neither geometry nor polarity alone are sufficient to explain the macroscopic properties