Revista Nº 26 – Diciembre 2004
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RESÚMENES
Tancredi,
N.; Yermán L., y Amaya A.
Laboratorio de Fisicoquímica de Superficies, Facultad de Química,
C.C. 1157, Gral. Flores 2124, C.P. 11800, Montevideo, Uruguay. Email: ntancred@fq.edu.uy
RESUMEN
La madera bajo la forma de aserrín es un residuo de aserradero al que
no se da uso en la actualidad. Considerando que en los últimos años
la producción de madera de pino para construcción se ha incrementado
considerablemente (casi el 18 % de la superficie forestada del Uruguay), es
de esperarse que los volúmenes de aserrín producido aumenten
también, por lo que el desarrollo de posibilidades para su utilización
resulta de interés para la industria maderera. Por otra parte, en el
país se importa todo el carbón activado que se utiliza en procesos
industriales por lo que el estudio de fuentes nacionales de obtención
del mismo ha sido una meta de nuestro equipo de investigación.
Este trabajo consistió en la obtención y caracterización
de carbón activado a partir de aserrín de Pinus elliottii.
La temperatura de activación se determinó previamente por análisis
termogravimétrico del aserrín en un equipo Shimadzu TGA50, utilizando
atmósfera de anhídrido carbónico, resultando ésta
de 800ºC. También se estudió la termogravimetría
de la pirólisis de la madera en atmósfera de nitrógeno.
La activación se realizó en un horno tubular horizontal de laboratorio.
Se pirolizó las muestras en atmósfera de nitrógeno hasta
los 800ºC, se cambió la atmósfera a dióxido de carbono
y se activó a esta temperatura constante durante un tiempo dado. Se
activó dos muestras de aserrín durante una y dos horas respectivamente.
Se determinó el burnoff combinando los datos de rendimiento en el horno
y los de pérdida de peso en los TGA.
El aserrín y los carbones activados a partir de aserrín se caracterizaron
por análisis elemental. Para evaluar las características superficiales
y de porosidad de los carbones activados obtenidos, se determinó las
áreas BET y los volúmenes de microporo a partir de las isotermas
de adsorción-desorción de N2 a 77K, mediante un equipo volumétrico
automático Quantachrome, modelo Autosorb-1.
ABSTRACT
Sawdust is a sawmill residue without many possibilities of utilization. Considering
that production of pine wood for construction has increased (almost 18% of
Uruguay forested land) sawdust volumes are expected to increase too, therefore
the development of possibilities for its utilization results of interest for
wood industry. Otherwise, Uruguay imports all the activated carbon used in
industrial processes, and for that reason one of the aims of our research
team has been to study different uruguayan activated carbon sources.
This presentation focused in obtaining of activated carbon from Pinus elliottii
sawdust and its characterization.
Activation temperature was determined previously through thermogravimetric
analysis in a Shimadzu TGA50, using carbon dioxide as atmosphere, and it was
800ºC. The thermogravimetry of the pyrolysis in nitrogen atmosphere was
studied too.
Pyrolysis and activation were performed in a horizontal furnace. Samples were
pyrolysed in nitrogen atmosphere up to 800ºC, then atmosphere was changed
to carbon dioxide and activation was performed at constant temperature. Two
sawdust samples were activated for one and two hours. Burn-off was determined
for both combining TGA weight loss and furnace recovering data.
Ultimate analysis of sawdust and activated carbons were performed as to characterization.
To evaluate surface and porosity characteristics of the obtained carbons,
BET areas and micropore volumes were determined from nitrogen adsorption-desorption
isotherms at 77 K in an automatic volumetric instrument.
METODOLOGÍA PARA DETERMINAR LA VIDA ECONÓMICA DE UN EQUIPO DE USO INDUSTRIAL
D. Suárez*; L.
Machado, C. Suárez y M. Collado
Departamento de Ingeniería Mecánica
Universidad de Oriente. Puerto la Cruz. venezuela. Apdo. 4312. Zona Postal
6023. Fax: 0281-2623219.
Email: darwinjbg@cantv.net
RESUMEN
Este trabajo tiene como objetivo establecer una metodología que permite determinar la vida económica de un equipo industrial, es decir, el período de tiempo que un equipo presta el servicio para el cual fue diseñado y asignado con el menor costo anual medio, que ayuda a tomar la decisión del momento más oportuno para su reemplazo, tomando en consideración los costos de posesión, de explotación de mantenimiento, valor de salvamento y el costo total actualizado mediante el criterio de valor presente.
Palabras clave: Producción, Sistemas, Información, Mantenimiento, Reemplazo de equipos,
ABSTRACT
This work must like objective
establish a methodology that allows to determine the economic life of an industrial
equipment, that is to say, the period of time which an equipment serves for
which it was designed and assigned with the smaller average annual cost, that
helps to make the decision from the most opportune moment for its replacement,
taking in consideration the possession costs, of operation of maintenance,
value of rescue and the updated total cost by means of the criterion of updated
value.
Melga Galisteo, María
Viñas, Patricia Lema
Depto. De Ingeniería de Reactores-Fac.de Ingeniería-Univ. De
la República
galisteo@fing.edu.uy; plema@fing.edu.uy
El fenómeno de introducción de aire en un sistema por chorros de líquidos es ampliamente conocido (Bin,1993), lográndose un incremento del volumen de gas arrastrado y dispersado en la fase líquida cuando el chorro y su envolvente gaseosa son confinados en un conducto. (Evans,1990) En la zona de impacto del chorro de líquido sobre la superficie de la masa de fluido bifásico se distingue una región de alta turbulencia produciéndose burbujas que sólo son estables por debajo de cierto diámetro crítico. Las burbujas con mayor poder ascencional que la velocidad superficial del fluido bifásico descendente retornan a la región de alta turbulencia, mientras que las demás son transportadas por el flujo descendente. Variando las condiciones de diseño y operación es posible variar en un rango amplio los diámetros de burbujas obtenidos.
Inicialmente estos sistemas
se aplicaron en el proceso de beneficio de minerales por flotación,
área en la que su uso está muy difundido, existiendo incluso
la comercialización de equipos bajo el nombre de "celda de Jameson".
Desde el comienzo de su aplicación (fines de los ochenta) hasta ahora
han aparecido varios trabajos académicos fundamentalmente caracterizando
la hidrodinámica de la columna (Jameson,1993; Evans y Jameson,1995)
siendo escasa la información en relación a las características
de transferencia de masa en el sistema. (Evans et al. 1999; Evans et al,2001)
En cuanto a la aplicación de los eyectores de chorro confinado al tratamiento
de efluentes, existen referencias para diferentes efluentes industriales en
las que el uso del equipo se ha limitado a procesos primarios o secundarios
de separación de sólidos y grasas y aceites por flotación.
En los procesos biológicos
aerobios de tratamiento de efluentes es necesario mantener la concentración
de oxígeno disuelto en valores mayores al valor crítico (por
encima del cual el crecimiento de la biomasa no está limitada por el
oxígeno), para lo cual es necesario suministrar dicho gas al sistema
a velocidades mayores a la velocidad de consumo de los microorganismos.
Además de los requerimientos de transferencia de masa importa para
el sistema de tratamiento que exista una buena capacidad de mezcla que asegure
una distribución uniforme del gas, evitando zonas anóxicas,
y permitiendo un buen contacto de la biomasa con el sustrato disponible.
En este trabajo se caracterizó
la transferencia de masa en un sistema con eyector de chorro confinado, operando
con un líquido modelo y un efluente lácteo.
Se evaluó su comportamiento en relación a la remoción
aerobia de materia orgánica y se comparó con un sistema con
un equipo de aireación convencional en cuanto a la eficiencia de transferencia
de oxígeno, porcentajes de remoción y características
de crecimiento y sedimentabilidad de la biomasa presente.
SIMULACIÓN DE PROCESOS QUÍMICOS EMPLEANDO MS EXCEL® (I) -APLICACIÓN DE MÉTODOS HOMOTÓPICOS
C. A. Henao, J. A. Velásquez
Universidad Pontificia Bolivariana. Facultad de Ingeniería Química.
Grupo de Investigación Pulpa y Papel.
Dirección: A.A. 56006, Medellín, Colombia.
Correo electrónico: cahenao@upb.edu.co
RESUMEN
En la actualidad existen varios paquetes comerciales como HYSYS ® y ASPEN PLUS ® que permiten simular en forma realista una planta química. En general, estos paquetes son muy costosos y no revelan completamente al usuario aspectos tan importantes como las suposiciones en los que se basan los modelos. Sin embargo, empleando una herramienta de bajo costo como MS Excel ® es posible construir y solucionar modelos de simulación que arrojan resultados equivalentes a los obtenidos por medio de simuladores comerciales. En este artículo se presenta un marco general de la simulación de los procesos químicos, y una herramienta computacional para la solución de los sistemas de ecuaciones altamente no lineales involucrados.
Palabras clave: Modelos, Simulación, Operaciones unitarias, Excel.
ABSTRACT
Nowadays there are commercial
applications such as HYSYS ® and ASPEN PLUS ® that allows the user
to simulate chemical plants in a very realistic way. Generally speaking, these
applications are very expensive and do not indicate exactly the simplifications
upon which the simulation models are based. However, using a low cost tool
as MS Excel ®, it is possible to build and solve simulation models that
duplicate the results obtained by using commercial simulators. This paper
presents a general background of chemical process simulation and a computational
tool designed to solve the highly nonlinear equation systems involved.
EXTRACCIÓN BIOLÓGICA DE FIBRAS DE BANANO PROCEDENTES DE DESECHOS DE CULTIVO: INFLUENCIA SOBRE LAS PROPIEDADES DE LA FIBRA
ROBIN ZULUAGA1, MARGARITA RAMIREZ2, IVAN GUTIERREZ1, PIEDAD GAÑAN1*
1Grupo de Investigación
sobre Nuevos Materiales
Universidad Pontificia Bolivariana
Circular 1 # 70-01, Medellín, Colombia
e-mail: frojo@upb.edu.co
2Centro de Investigación
y Estudios en Biotecnología,
Universidad Pontificia Bolivariana
ABSTRACT
In recent times, several studies about traditional natural fibers such as flax, sisal or jute as reinforcement of composite materials have been developed. The natural fibers present important advantages as. low density, appropriate stiffness and mechanical properties, as well as appropriate thermal behavior, highly disposable and renovability. Moreover, they are reciclable and biodegradable. Additionally to those traditional fibers, it exists an important amount of other vegetable plants for producing adequate fibers as polymeric reinforcement. It is the case of banana fibers obtained from cultivation wastes. The banana production generates a high amount of wastes, which cause important environmental problems. The main wastes correspond to: bunch, stem and leaves. From all wastes it becomes possible to extract fibers. In this study, the extraction of banana fiber bundles from wasted cultivation by biological retting process has been analyzed. Mechanical properties and morphological analysis by optical microscopy and SEM microscopy of fiber bundles extracted have been established.
RESUMEN
Las fibras naturales presentan
importantes ventajas tanto técnicas como económicas y ambientales
que ha motivado el desarrollo de diferentes tipos de estudios sobre su potencial
utilización como elementos de refuerzo de matrices poliméricas.
Algunas de estas ventajas son: baja densidad, adecuadas propiedades mecánicas
y térmicas, unido a su reciclabilidad y biodegradabilidad. Muchos de
estos estudios se han realizado sobre fibras de alto consumo como es el caso
de las fibras de lino, yute o sisal. Sin embargo, existen fibras de menor
tradicional que también pueden ser empleadas como fibras de refuerzo,
tal como es el caso de las fibras de banano procedentes de los desechos de
cultivo. En este estudio, se evalúan las posibilidades que ofrecen
los procesos biológicos como métodos alternativas de extracción.
Se analiza también el comportamiento mecánico y la morfología
de las fibras obtenidas. En este último caso han sido empleadas la
microscopía óptica y la microscopía electrónica
de barrido SEM
ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE MICROBURBUJAS EN MEDIOS POROSOS Y SU APLICACIÓN A REACTORES DE MANTA DE LODOS.
M. Passeggi y L. Borzacconi
Instituto de Ingeniería Química. Facultad de Ingeniería.
UDELAR
passeggi@fing.edu.uy
RESUMEN
En los reactores de manta de lodos para tratamiento de efluentes un problema frecuente es la perdida de lodos debido al arrastre o a la flotación de los mismos. El presente trabajo busca evaluar el efecto de la tensión superficial en la hidrofobicidad de los gránulos de reactores anóxicos y en la interacción de estos con las burbujas de gas producidas. Operando dos reactores de laboratorio, manteniendo las mismas condiciones a excepción de la tensión superficial, se pudo verificar que esta altera la afinidad de la biomasa por el líquido. Sin embargo contrariamente a lo esperado según lo reportado en la bibliografía, la retención de gas fue mayor en el reactor de menor tensión superficial. Esto sugiere la existencia de otros factores determinantes de la flotación, en particular la tendencia de los gránulos a unirse para formar estructuras porosas de mayores dimensiones donde las burbujas quedan atrapadas.
ABSTRACT
A frequent problem that occurs in the sludge blanket reactors, used for treating effluents, is the loss of sludges caused by dragging or flotation. This paper tries to evaluate the effect of surface tension in the hidrofobicity of granules from the anoxic reactors and its interaction with the gas bubbles produced. By operating two laboratory reactors, and maintaining the same conditions excepting surface tension, it was verified that the surface tension changes the biomass affinity for the liquid. However, in opposition to the bibliography reports, the gas retention was higher in the reactor that worked with the minor surface tension. This suggest the fact that there might be another determinant factor for flotation, in particular the tendency of granules to joint and form bigger porous structures where the bubbles are trapped.
MIEL FERMENTABLE DEL RESIDUO LIGNOCELULÓSICO DE LA PRODUCCIÓN DE CERVEZA
Noé Aguilar Rivera, Montserrat Josefina Canizales Leal
Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, Universidad Veracruzana. Km. 1 carretera Peñuela-Amatlan de los Reyes S/N. Apartado postal 177. Córdoba Veracruz México Tel.: (52) 271 71 6 73 92. naguilar@uv.mx, monsejos@hotmail.com
RESUMEN
El proceso actual de producción de cerveza utiliza los carbohidratos solubles presentes en el grano de cebada, por lo que los materiales restantes (cascarilla) constituyen el residuo lignocelulósico generado por esta industria. El presente trabajo realizó la hidrólisis con H2SO4 diluido del residuo transformándolo en azúcares fermentables utilizando un reactor de acero inoxidable de tipo intermitente. Se determinaron los niveles de operación para diferentes variables de proceso: Concentración de ácido (0.5, 1.0 y 1.5 %), tiempo de hidrólisis (0 a 330 min) y temperatura (80 a 160°C). Los datos obtenidos permiten describir de manera precisa la producción de azúcares fermentables a partir del residuo lignocelulósico cervecero. Así mismo se desarrolló un modelo cinético para las condiciones óptimas de la hidrólisis, basado en dos reacciones consecutivas de pseudo primer orden para la sacarificación promedio. El modelo obtenido se ajusto al proceso de producción de azúcares fermentables a partir del residuo lignocelulósico cervecero.
Palabras Clave: Cascarilla de cebada, hidrólisis ácida, cinética química
ABSTRACT
The actual process of
beer production only uses the soluble carbohydrates in the barley grain, the
remaining material (straw) constitutes the residue of this industry. In this
work it was carried out the characterization and acid hydrolysis of a lignocellulosic
residue samples generated in the local industry. The equipment for the acid
hydrolysis was a stainless steel batch reactor. Several test were performed
to determined the operation levels for different variable of process: Acid
concentration (0.5, 1.0 and 1.5 %), time of hydrolysis (0 to 330 min.) and
temperature (80 to 160°C). The obtained data permit to describe of way
specifies the fermentable sugars production from lignocellulosic residue brewery.
Also it was developed a kinetic model for the optimum conditions of the hydrolysis,
based on two consecutive reactions of pseudo first order for the saccharification
average. The obtained model is adjusted to the process of sugars production
fermentable from lignocellulosic residue brewery process using sulphuric acid.
ESTUDIO DE LA HIDROLISIS DEL BAGAZO CON ACIDO SULFURICO CONCENTRADO PARA LA OBTENCION DE ETANOL Y ANALISIS TECNICO-ECONOMICO DE DICHO PROCESO
Autores: Msc. Boutros
Fouad Sarrouh1, Dra. Josefina Jover1, y Dr. Sc. Erenio González2.
1Dpto de Ingeniería Química, Fac. Química-Farmacia, UCLV,
e-mail: boutros_sarrouh@yahoo.com, TEL: 053-42-281274
2Centro de Análisis de Procesos, FAC. Química-Farmacia, UCLV.
RESUMEN
En este trabajo se realiza a escala de laboratorio el proceso de hidrólisis ácida del bagazo utilizando ácido sulfúrico concentrado en una sola etapa y en una etapa modificada. En el estudio se analizó la influencia de tres variables independientes: tiempo de reacción, % de sólidos del bagazo y la temperatura sobre el proceso en una sola etapa. La máxima conversión obtenida para la hidrólisis en una etapa fue de 87.65% de azúcares fermentables utilizando ácido sulfúrico al 70%, 2 % de sólidos y una temperatura de 50oC durante 1hora de reacción. A partir de estos resultados se realizó el proceso modificado obteniéndose una conversión máxima de 97.5% de azúcares fermentables a una dilución del ácido al 30%. Se realizó además un análisis técnico-económico de ambas variantes partiendo de los resultados experimentales obtenidos en cada proceso, los valores fueron calculados para una futura planta con capacidad de producir 800Hl de alcohol/día. Los índices VAN Y PRD indicaron que la hidrólisis ácida concentrada en una sola etapa (variante 1) con un VAN de 8310659.27 y un PRD de 3 años es más factible que el proceso modificado (variante 2) con un VAN de 3293318.69 y un PRD de 7años.
Palabras claves: hidrólisis bagazo con ácido concentrado, etanol, costo, factibilidad económica.
ABSTRACT
This work is about bagasse's acid hydrolysis process in only one step and
in a modified step utilizing concentrated sulfuric acid. The study analyzed
the influence of three independent variables: reaction time, solid % of bagasse
and temperature on the only one step process. The highest obtained conversion
in the only one step hydrolysis was 87.65% of fermentative sugars utilizing
sulfuric acid at 70% with 2% of solids and a temperature of 50oC during 1hour.
Starting from these results the modified process was carried out and a maximum
conversion of 97.5% of fermentative sugars was reached with an acid dilution
at 30%. Also a technical-economical analysis is made of both variants of the
process of hydrolysis of the bagasse using concentrated sulfuric acid in a
single stage and a single modified stage. Starting from the results obtained
experimentally of the process at laboratory level and elevated to a possible
plant with a capacity to produce 800Hl of alcohol/day. The indices VAN and
PRD indicated that the concentrated acid hydrolysis in a single stage (variant
1) with a VAN of 8310659.27 and a PRD of 3 years is more feasible than the
modified process (variant 2) with a VAN of 3293318.69 and PRD of 7años.
Key words: bagasse hydrolysis with concentrated acid, ethanol, cost, economic feasibility.
Gaboto 1083 C.P.11200 Montevideo/Uruguay
Telefax: (598 2) 4106873 – 4137985