Tecnología Química

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Ammoniacal Carbonate Leaching: Simulation of ammonia profile and solid concentration on a full-scale by mass balance

RESUMEN La modelación y simulación son útiles para evaluar, analizar o entrenar un sistema real o conceptos representados por un modelo. Esta investigación se realizó en la tecnología de lixiviación amoniacal para la recuperación de níquel del mineral laterita, con el propósito de desarrollar un algoritmo de simulación del perfil de amoniaco y la concentración de sólidos por balance de masa en régimen estacionario. El diagrama de flujo del sistema de lixiviación asumido como modelo a escala industrial, consistió en reactores continuos aireados con agitación y sedimentadores dispuestos en ocho etapas de lixiviación y lavado, en configuración contracorriente. Como resultado, se determinaron los flujos y puntos de alimentación del solvente para alcanzar la mayor aproximación de los parámetros de operación a los valores normados. En posteriores trabajos se va a incorporar al algoritmo la función de distribución del tiempo de residencia y la modelación cinética con vistas a simular la eficiencia de lixiviación de níquel.

ABSTRACT Modeling and simulation are useful for testing, analysis or training a real system or concept represented by a model. This research was carried out in the ammoniacal leaching technology for nickel recovery from laterite ore, with the aim of performer a simulation algorithm of ammonia profile and solid concentration by mass balance in steady state. Flowsheet of leaching system assumed as model on a full-scale, consisted of aerated continues stirring tank reactors and thickeners tanks disposed in eight steps of leaching and washing, in countercurrent operation. As a result, the solvent flows and feed points were determined to achieve a closer approximation of operating parameters to standardized values. In future work, the residence time distribution function and kinetic modeling will be incorporated into the algorithm to simulate the efficiency of nickel leaching.

Convective heat transfer modelling in vertical and inclined tubes under viscous-gravitational effects

RESUMEN En este trabajo se presentan nuevos modelos mejorados para el cálculo de la transferencia de calor en tubos inclinados y verticales, desarrollando un nuevo procedimiento de análisis para considerar la influencia del efecto viscoso-gravitacional (VG) sobre el flujo laminar no isotérmico, con el fin de obtener un mejor índice de ajuste a partir de los datos experimentales disponibles y aumentar el rango de validez. Se desarrollaron tres modelos, dos para tubos verticales con flujo ascendente y descendente y uno para tubos inclinados. Para la validación de los modelos se utilizaron datos disponibles de 14 fluidos diferentes, entre ellos agua y líquidos orgánicos. El primer modelo es válido cuando la convección forzada y natural tienen la misma dirección, obteniendo un ajuste de correlación con un error medio del 11,6 % para el 77,8 % de los datos. El segundo modelo es válido cuando la convección forzada y natural están en direcciones opuestas y proporciona una buena correlación con un error medio del 12,8 % para el 74,4 % de los datos experimentales disponibles. El tercer modelo es válido para tubos inclinados con un ángulo de inclinación respecto de la línea horizontal entre y proporciona un buen ajuste de correlación con un error medio del 15,9 % para 75,0 % de los datos experimentales disponibles.

ABSTRACT In this work, new improved models for calculating heat transfer in inclined and vertical tubes are presented, developing a new analysis procedure to consider the influence of the viscous-gravitational effect on non-isothermal laminar flow, in order to obtain a better fit index from the available experimental data and to increase the validity range. Three models were developed, two for vertical tubes with ascending and descending flow and one for inclined tubes. Available data from 14 different fluids, including water and organic liquids, were used to validate the models. The first model is valid when forced and natural convection are in the same direction, obtaining a correlation fit with an average error of 11,6 % for 77,8 % of the data. The second model is valid when forced and natural convection are in opposite directions and provides a good correlation with an average error of 12,8 % for 74,4 % of the available experimental data. The third model is valid for inclined tubes with an inclination angle with respect to the horizontal line between and provides a good correlation fit with an average error of 15,9 % for 75,0 % of the available experimental data.

Evaluación del crecimiento micelial de Pleurotus ostreatus en Jatropha curcas

RESUMEN La torta residual de Jatropha curcas es un subproducto generado durante la extracción del aceite de Jatropha curcas. Crea un serio problema ambiental al acumularse por no poder ser utilizada como alimento animal ni tener otro destino de utilidad, por lo que su aprovechamiento permitiría dar solución a diferentes problemáticas ambientales originadas tanto por la generación y disposición de estos residuos como por otros factores producto del desarrollo de otros sectores productivos. El cultivo de Pleurotus ostreatus se puede hacer en diferentes sustratos lignocelulósicos siendo los residuos agrícolas y agroindustriales los más utilizados. El objetivo del presente trabajo es evaluar el crecimiento micelial de Pleurotus ostreatus CCEBI 3024, en cultivos sólidos a base de extractos de la torta residual de Jatropha curcas. El estudio se basó en cultivar el inóculo del Pleurotus ostreatus en medio sólido a base de extractos de torta residual de la Jatropha curcas tóxica, no tóxica y una mezcla de ambas en proporción 1:1 y se comparó con el crecimiento micelial en el medio convencional agar nutriente. La medición del crecimiento micelial del hongo y la descripción morfológica del micelio evidencian el crecimiento adecuado del micelio de Pleurotus ostreatus en los medios evaluados, permitiendo afirmar que el empleo de la torta residual de Jatropha curcas como medio de cultivo para potenciar el crecimiento micelial y la formación de biomasa de Pleurotus ostreatus es factible en la propuesta de emplear este subproducto como sustrato en la producción de setas Pleurotus por FES

ABSTRACT Jatropha curcas residual cake is a by-product generated during the extraction of Jatropha curcas oil. It creates a serious environmental problem by accumulating because it cannot be used as animal feed or have another useful destination, so its use would allow a solution to different environmental problems caused by both the generation and disposal of this waste and other factors of the product development of other productive sectors. The cultivation of Pleurotus ostreatus can be done in different lignocellulosic substrates, with agricultural and agroindustrial waste being the most used. The objective of this work is to evaluate the mycelial growth of Pleurotus ostreatus CCEBI 3024, in solid cultures based on extracts from the residual cake of Jatropha curcas. The study was based on cultivating the inoculum of Pleurotus ostreatus in solid medium based on residual cake extracts of toxic and non-toxic Jatropha curcas and a mixture of both in a 1:1 proportion and was compared with mycelial growth in conventional medium nutrient agar. The measurement of the mycelial growth of the fungus and the morphological description of the mycelium show the adequate growth of the mycelium of Pleurotus ostreatus in the evaluated media, allowing us to affirm that the use of the residual cake of Jatropha curcas as a culture medium to enhance mycelial growth and the formation of Pleurotus ostreatus biomass is feasible in the proposal to use this byproduct as a substrate in the production of Pleurotus mushrooms by FES.

Optimization of the intensified and diversified supply chain in the Sorbitol industry, Florida municipality, Camagüey

RESUMEN Se optimizó la cadena de suministro integrada para nuevos escenarios productivos en la industria Sorbitol del municipio de Florida, provincia de Camagüey. Se tuvo en cuenta los índices de consumos y precios de materias primas y productos, conjuntamente con la disponibilidad de caña. En este sentido, se elaboró la cadena de suministro, a partir de la integración de las producciones entre los sectores económicos implicados. Esta unión intersectorial, basada en el modelo de economía circular, sustentada en el aprovechamiento óptimo de materias primas y tecnologías, permitió alcanzar nuevos encadenamientos productivos. La optimización se realizó primero, para conocer los máximos aportes que pueden generarse en la cadena de suministro al desarrollo local, según la disponibilidad de caña para las zafras 16/17, 21/22 y el promedio. Bajo estas condiciones ideales no se obtienen ventas del fructooligosacárido (FOS) porque todo el azúcar se utiliza para producir glucosa de un pecio de venta mayor. Finalmente, se combinan estos escenarios, fijándose las capacidades de glucosa, las cuales comprenden la producción anual de la planta actual, la suma de esta con otra de igual capacidad y la cromatográfica por vía enzimática, Se determinó que los máximos aportes al desarrollo local corresponden a la zafra 16/17 de mayor producción por lo que evidenció la necesidad de sembrar caña en el territorio, con el propósito de intensificar y diversificar producciones, para cumplir con las demandas y maximizar los aportes al desarrollo local.

ABSTRACT The integrated supply chain was optimized for new production scenarios in the Sorbitol industry in the municipality of Florida, province of Camagüey. The consumption rates and prices of raw materials and products were taken into account, together with the availability of cane. In this sense, the supply chain was developed, based on the integration of productions between the economic sectors involved. This intersectoral union, based on the circular economy model, supported by the optimal use of raw materials and technologies, allowed us to achieve new production chains. The optimization was carried out first, to know the maximum contributions that can be generated in the supply chain to local development, according to the availability of cane for the 16/17, 21/22 and average harvests. Under these ideal conditions, no sales of fructooligosaccharide (FOS) are obtained because all the sugar is used to produce glucose at a higher sales price. Finally, these scenarios are combined, establishing the glucose capacities, which include the annual production of the current plant, the sum of this with another of equal capacity and the chromatographic enzymatic route. It was determined that the maximum contributions to local development correspond to the 16/17 harvest of greater production, which demonstrated the need to plant sugarcane in the territory, with the purpose of intensifying and diversifying productions, to meet demands and maximize contributions to local development.

Development of preservative-free artificial tears, ophthalmic solution

RESUMEN La hipromelosa, en solución oftálmica, tiene la finalidad de aumentar la humedad de la superficie ocular, lubricar el movimiento del parpadeo y disminuir la sintomatología del paciente afectado por el síndrome de ojos secos. El Sistema Nacional de Salud no cuenta con una formulación de lágrimas artificiales, sin preservo, en frascos monodosis, para el tratamiento de esta patología. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar una formulación de lágrimas artificiales sin preservo, de calidad farmacéutica. Se desarrolló una formulación de composición similar a las lágrimas humanas. Una vez aprobados los controles de los tres lotes pilotos elaborados, se procedió a la conformación, dosificación y sellado en la máquina Bottelpack TYP 321, en viales transparentes de 0,5 mL de capacidad. Se verificaron los parámetros de operación y se realizó el control de calidad de los lotes. Los parámetros evaluados durante el escalado demostraron que cada uno de los procesos tecnológicos involucrados en la obtención de la solución oftálmica, como velocidad y tiempo de agitación, disolución, pH y filtración cumplió con los requisitos establecidos. La esterilidad del producto se garantizó por filtración esterilizante, realizada durante el proceso de llenado de la solución oftálmica, demostrándose la integridad de cada una de las membranas empleadas, en cada tipo de filtro utilizado en el proceso productivo. La evaluación de los parámetros físicos, químicos y microbiológicos demostraron la calidad de los lotes recién elaborados. Se demuestra la reproducibilidad del proceso de fabricación de las lágrimas artificiales sin preservo, en viales monodosis, según las condiciones existentes en la UEB Laboratorio Julio Trigo López.

ABSTRACT Hypromellose, in ophthalmic solution, has the purpose of increasing the humidity of the ocular surface, lubricating the blinking movement and reducing the symptoms of the patient affected by dry eyes syndrome. The National Health System does not have a formulation of artificial tears, without a preservative, in single-dose bottles, for the treatment of this pathology. The objective of this work was to develop a preservative-free artificial tear formulation of pharmaceutical quality. A formulation similar in composition to human tears was developed. Once the controls of the three pilot batches prepared were approved, they were formed, dosed and sealed in the Bottelpack TYP 321 machine, in transparent vials of 0.5 mL capacity. The operating parameters were verified and the quality control of the batches was carried out. The parameters evaluated during scaling demonstrated that each of the technological processes involved in obtaining the ophthalmic solution, such as speed and time of agitation, dissolution, pH and filtration, met the established requirements. The sterility of the product was guaranteed by sterilizing filtration, carried out during the filling process of the ophthalmic solution, demonstrating the integrity of each of the membranes used, in each type of filter used in the production process. The evaluation of the physical, chemical and microbiological parameters demonstrated the quality of the newly prepared batches. The reproducibility of the manufacturing process of preservative-free artificial tears is demonstrated, in single-dose vials, according to the existing conditions at the UEB Julio Trigo López Laboratory.