Tecnología Química

Automatización de la destilación de alcohol de la UEB destilería de la ronera Santiago de Cuba

Se aborda el análisis de la situación actual y perspectivas de solución a la carencia de automatización en la planta perteneciente a la UEB Destilería de la Ronera Santiago de Cuba, Cuba Ron, que provoca una limitada productividad de su proceso; se realiza un levantamiento de su situación operacional y se trata de transformar su instrumentación y forma de control. Se definen la estructura y variables del sistema de control, demostrando la factibilidad de la solución propuesta. El resultado esencial del trabajo consiste en la presentación de una propuesta de automatización que consta de la estructura de un algoritmo de control para el proceso de destilación, teniendo en cuenta los requerimientos, medios técnicos, las variables que deben ser observadas y procesadas, así como los elementos de acción final; se propone la instrumentación de campo y la compra del PLC para llevar a cabo satisfactoriamente el control con las mínimas inversiones posibles.

This paper deals with the analysis of the current situation and prospects for solutions to the lack of automation in the plant belonging to the rum distillery UEB Santiago de Cuba, Cuba Ron, that leads to limited productivity of your process; also do a survey of its operational status, and seeks to transform the instrumentation and control form. It defines the structure and control system variables, demonstrating the feasibility of the proposed solution. The key result of the work consists in presenting a proposal for automation of the structure consists of a control algorithm to the distillation process, taking into account the requirements, technical means for their execution, the variables that must be observed and processed and final action items proposed to the respective field instrumentation and purchase of the PLC to perform satisfactorily the control with the minimum possible investment.

Procedimiento para la síntesis y diseño óptimo de plantas discontinuas (segunda parte)

El presente trabajo constituye la segunda y última parte del amplio estudio teórico que permite posteriormente continuar con el desarrollo del procedimiento para la síntesis y diseño óptimo de sistemas discontinuos. A partir del estudio teórico se obtiene el diagrama heurístico es una continuación del abordado en la primera parte del trabajo. En dicho diagrama no solo se tienen en cuenta los equipos y los problemas de materiales involucrados, sino que también se involucran aspectos relacionados con la incertidumbre tanto en el tiempo como en las variables de entrada. La síntesis y diseño óptimo se logra mediante la aplicación de reglas de optimización a superestructuras, que son previamente propuestas por el investigador del proceso, para lo cual se emplean rigurosas herramientas computacionales. Se analiza además, la integración material y energética del proceso.

The present work is the second and last part of the wide theoretical study that it allows to continue with the development of the procedure to the synthesis and optimal design of batch systems. Starting from the theoretical study the heuristic scheme is obtained it is a continuation of the scheme developed in the first part of the work. In this scheme are kept in consideration the equipments and the involved materials problems, and also rather aspects related with the uncertainty are also involved the time as in the input variables. The synthesis and optimal design is achieved by means of the application of optimization rules to superstructures that are previously proposed by the process researcher, for that which rigorous computational tools are employed. The material and energetic integration of the process tt is also analyzed.

Impacto de la integración de los procesos de azúcar y derivados

Se realiza la modelación y simulación de la integración de los procesos de fabricación de azúcar, etanol y levadura torula, identificando las posibilidades de intercambio de recursos materiales y energéticos, logrando con ello un complejo integrado de mayor eficiencia técnica, económica y ambiental. Se simula el impacto de la extracción del jugo de los filtros y secundarios del proceso de fabricación de azúcar para su empleo en la producción de etanol, obteniéndose mejoras en la calidad del azúcar y la agotabilidad de las mieles y rendimientos alcohólicos y eficiencias fermentativas superiores al compararlas con los procesos tradicionales. A través de la modelación se pronostica una mejor redistribución del agua y se obtiene una mayor eficiencia energética en los procesos integrados, se disminuye el consumo de vapor el proceso y se obtienen mayores sobrantes de bagazo. Se logra una mejor distribución de los recursos acuosos y energéticos en el sistema integrado.

Modeling and simulation of process integration in the production of sugar, ethanol and yeast is carried out. The possibilities of exchange mass and energy resources are identifying, achieving with it an integrated complex of technical, economic and environmental bigger efficiency. The impact of juice extraction from the filters and from last milling is simulated In order to use them in the ethanol production, obtaining improves in the quality of sugar and the molasses so that the alcoholic yields and fermentative efficiencies higher when comparing them with the traditional processes. Through the modeling a better redistribution of the water is predicted and an energy bigger efficiency is obtained in the integrated processes, that diminishes the steam consumption and bigger bagasse surpluses are obtained. A better distribution of water and energy resources is achieved in the integrated system. The economic efficiency of the process is favored with the integration alternatives simulated.

Secadores solares directos: Una experiencia para su extensión y generalización en la zona oriental de Cuba

Se analiza la experiencia que durante 17 años se tuvo en el secado solar en la región Oriental de Cuba mediante la descripción de los prototipos más representativos por sus índices técnicos económicos. Los secadores incluyen prototipos con cubierta de vidrio y de polietileno, con aplicaciones a secado multipropósito. Los productos secados son de alto valor social y económico como madera, semillas, plantas medicinales y pienso animal y además una aplicación atípica a la deshidratación de personas: La sauna solar cubana. Todos ellos responden a criterios de extensión y generalización. Se analiza el impacto energético y medioambiental de los mismos. El análisis secuencial de los prototipos y los cambios tecnológicos se facilita con un método numérico ingenieril novedoso, el cual es caracterizado brevemente. Se hacen recomendaciones sobre la conducta a seguir en el futuro inmediato a fin de lograr mejores resultados en el desarrollo de secadores.

In this work solar drying experience of abour 17 years in Eastern región of Cuba is analized by description of the more representative prototypes, considering their technical and economical indexes. Dryers include prototypes with glass and poliethylenum covers, with applications to multipurpose drying. The products dryed are of high social and economic value like seeds, medicinal plants, wood and animal food, and besides a non tipical application to human dehydratation: cuban solar sauna. All those equippment are conceived as a result of generalization criteria. Energetical and environmental impact of those prototypes is analized too. Sequential analysis of prototypes and technological changes is made easier by using an engineering numerical method which ins briefly characterized. Recommendations are given for behaviour in near future in order to get better results in developing dryers.

Evaluación de floculantes en pulpas de carbonato de níquel del proceso CARON

El propósito de la investigación fue evaluar la velocidad de sedimentación y densificación de las pulpas de carbonato básico de níquel con adición de floculantes para mejorar la operación en los sedimentadores. Los floculantes evaluados fueron: A - 100, N - 30, A - 5030, A - 28, A - 130 y NA - 310, con diferentes dosis y se determinó la óptima. Las muestras de pulpa se tomaron en los propios puntos de muestreo de la planta donde se realizó el estudio, a las que se les determinó la velocidad de sedimentación con y sin adición de floculante, para lo cual se empleó el método de Coe y Clevenger. Se obtuvo como resultado que todos los floculantes evaluados mejoran la velocidad de sedimentación y la densificación de la pulpa con relación a la muestra en blanco siendo el floculante A - 130 el que ofreció mejores resultados para todas las dosis estudiadas.

To improve the operation in the settlers of basic nickel carbonate pulp end product of the plant of ammonia recovery of the CARON process, the velocity of sedimentation and densification of pulps with different floculants addition were evaluated. Six floculants weres evaluated: A-100, N-30, A-5030, A-28, A-130 and NA-310, with different dose establishing the optimal. The pulp samples took in the own points of sampling of the plant where it was carried out the study; to these they were determined the sedimentation speed without floculant addition (white) and with the addition of this, due to the quick sedimentation of the pulp it was used for the calculation the Coe and Clevenger's method. Experiment demonstrated that all floculants valued improves the sedimentation speed and the densification of pulp with relationship to the blank sample; being the floculant A-130 the one that offered better results for all the studied doses.

Aplicación de la velocidad de aeración para la lixiviación amoniacal de Ni y Co a escala industrial

Se estudió la lixiviación carbonato amoniacal aplicando velocidades de aereación para disminuir las pérdidas de níquel y fundamentalmente de cobalto. El sistema está compuesto por 5 reactores en serie. Se midió el Potencial Redox (E0x) para indicar el curso de la lixiviación con un pH-mV de electrodos combinados Pt-calomel. Se calculó la velocidad de aeración (m³/t min), al aplicar un programa de computación, para un tiempo de retención calculado entre 100 y 128 min. El contenido de níquel, cobalto y hierro en el mineral fue de 1,09 %, 0,120 % y 44,96 % respectivamente. La modificación de la velocidad de aeración ejerció un cambio apreciable en la lixiviación de los metales, mientras que para el Ni las pérdidas alcanzaron un máximo de 1,7 %, para el cobalto fue de un 7,4 %.

The ammonia-ammonium carbonate leaching was studied applying several aeration speed to diminish the nickel losses and fundamentally, of cobalt. The system is composed by 5 reactors in series. The Redox Potential (ORP) was measured to indicate the course of the leaching with a pHmV of combined electrodes Pt-calomel. The aeration speed was calculated applying a computer program, for a time of retention calculated between 100 y 128 min. The content of nickel, cobalt and iron in the mineral was 1,09 %, 0,120 % and 44,96 % respectively. The modification of the aeration speed exercised a valuable change in the leaching of the metals, while that for the nickel the losses reached a maximum of 1,7 %, for the cobalt it was 7,4 %.

Adsorbentes para la deshidratación de gas húmedo dulce: avances y tendencias

Después que el gas natural pasa por un proceso de eliminación de gases ácidos, es necesaria la deshidratación. Existen diferentes técnicas para la deshidratación del gas natural, entre las se encuentran la absorción mediante el empleo de líquidos desecantes, la adsorción con sólidos, el uso de inhibidores de formación de hidratos y la deshidratación por refrigeración. Entre los diferentes materiales desecantes utilizados para la deshidratación del gas natural, las zeolitas sintéticas han sido ampliamente explotadas debido a su gran área superficial, alta capacidad para retener moléculas de agua y su fácil regeneración. Asimismo, este tipo de adsorbente tienen la ventaja de que puede ser sintetizado a partir de materiales considerados como deshechos, siendo ésta una ventaja competitiva sobre otros materiales. En la actualidad, existen otros materiales disponibles como los polímeros hidrofílicos, las membranas poliméricas, los adsorbentes selectivos de agua (SWS), diseñados para la adsorción de moléculas de agua en gases.

After acid gases are eliminated, dehydration is a basic operation in natural gas conditioning as it prevents the acid gases formation, the corrosion of pipelines and valves and the formation of natural gas hydrates. There are different techniques to dehydrate natural gas, for example: absorption using drying fluids, adsorption using solid adsorbents, inhibitors of hydrates formation and dehydration by cooling. Between the different drying materials used to dehydrate natural gas, synthetic zeolites have been widely used due to its large surface area, high ability to retain water and easy regeneration. Moreover, these adsorbents can be synthesized from waste materials, have being this fact a competitive advantage over other materials. Currently, there are other available materials such as hydrophilic polymers, polymeric membranes and selective water sorbents (SWS), designed for adsorption of water molecules contained in gas.

Selección y evaluación de una planta de tratamiento de agua para la Central Termoeléctrica Este Habana

Se comparan las características de los diferentes métodos que se utilizan en el mundo para desalar el agua de mar, lo que permitió identificar el método de osmosis inversa como el más adecuado, para las necesidades de la planta. Se licitaron posibles tecnologías existentes en el mercado internacional, ofertándose cuatro posibles plantas. Con las características de cada una de ellas, se procedió a realizar un proceso de tamizado aplicando el método cualitativo, el cual permitió seleccionar la tecnología Chematek como la más apropiada desde el punto de vista técnico. Se determinó la factibilidad económica y con ella se determinaron los principales indicadores que miden la eficiencia de un proyecto: el Valor Actual Neto (VAN) para una tasa de interés de 10% y la tasa interna del rendimiento (TIR). El resultado del VAN indica que el proyecto es rentable desde el punto de visto económico.

Characteristics of different methods used in the world to desalinate sea water are compared, was identified the reverse osmosis method as the most appropriate. Were tendered possible technologies in the international market, given four possible plants. With the characteristics of each of them, carried out a screening process using the qualitative method, which allowed selection Chematek technology as the most appropriate from a technical standpoint. Was determined economic feasibility and the principles indicators of the efficiency of a project: the net actual value and the. The result of the NPV indicates that the project is profitable from the economic point of view.

Comparación experimental de un aceite vegetal y un aceite mineral básico como lubricantes en el par tribológico acero-babbit

La disminución de las fuentes naturales, el cambio climático y el incremento de la sensibilidad sobre el medio ambiente, han hecho que los lubricantes de base renovable comiencen a considerarse como una alternativa para sustituir los lubricantes de origen mineral. El trabajo presenta el comportamiento de la fricción cuando se emplean como lubricantes el aceite vegetal de Jatropha curcasL y un aceite mineral básico en la unión tribológica acero-babbit. Los resultados mostraron un coeficiente de fricción y una temperatura en el contacto de la unión tribológica con magnitudes más bajas empleando el aceite de Jatropha curcasL en comparación con el aceite mineral.

The decrease in the natural sources, the climate change and the increase of the environmental awareness have made that the renewable base lubricants begin to be considered as an alternative to replace mineral oils. The paper presents the friction behaviour when using as lubricants the Jatropha curcas L vegetable and mineral based oils in tribological joint steel-babbit. Results showed lower friction coefficient and contact temperature values with the use of Jatropha curcasL vegetable oil in comparison with mineral based oil.

Gestión ambiental en el proceso de purificación del furfural cubano en la planta del Centro de Bioactivos Químicos

Es necesario establecer, en el equipamiento instalado, las condiciones, operaciones y especificaciones de calidad en la purificación del furfural producido en Cuba. Se realiza una búsqueda bibliográfica y experimentos. Se cuantifican los lotes aprobados por control de la calidad, las pérdidas de calor y por evaporación además de las afectaciones a la salud de los trabajadores. Se realiza la gestión energética, determinando la electricidad como el portador energético de mayor consumo. Se aplican como medidas: el recubrimiento de las partes del evaporador que lo requieren, modificación del condensador y mejora de la ventilación del local. Como resultado se tiene que es posible purificar el furfural cubano en el equipamiento instalado, el rendimiento del proceso aumenta un 5,5 %, las pérdidas por evaporación disminuyen y el rechazo por control de la calidad desciende Si se sustituye el furfural importado por el cubano se ahorran aproximadamente 39 000 ·/año de producción.

It is necessary to establish in the installed equipment, operating conditions and quality specifications in the purification of furfural produced in Cuba. To do this some literature review and experiments are carried out. The approved batches by the quality control are quantified as well as the heat and evaporation losses and the impact on workers health. Energy management is performed by identifying electricity as the energy source of higher consumption. Some measures are applied like coating the evaporator portions that are required together with condenser modification and improvement of the room ventilation. As a result it was shown that it is possible to purify the Cuban furfural in the installed equipment, the process efficiency increases in 5,5 %, the evaporation losses decrease and non-acceptance by quality control drops. If the imported furfural is replaced by the Cuban are saved about 39 000 · per year production.