Tecnología Química

Impacto medio ambiental en la contrucción de una máquina briqueteadora experimental por extrusión

En el trabajo se realizó un análisis del ciclo de vida (ACV) de una máquina briqueteadora experimental por extrusión. El objetivo fundamental fue determinar las etapas y procesos que más daño proporcionan al medio ambiente durante su fabricación. Se tuvo en cuenta para este estudio la producción y el procesamiento de los materiales, así como el reciclado y tratamiento de los residuos, y se exceptuaron la transportación y el embalaje. Los resultados mostraron que la producción de materiales fue la etapa de mayor incidencia sobre el medio ambiente, al generar 21 782,36 mPt, destacándose el hierro fundido con 9 405,6 mPt. La obtención del tornillo extrusor fue la pieza que más afectó al medio ambiente, con 2 178,67 mPt. En la selección de materiales para la fabricación de la máquina se determinó que un 50 % de material natural y un 50 % de material reciclado, generan un adecuado balance con el entorno.

In this paper, was performed a Life Cycle Assessment (LCA) study on briquetting extruder experimental machine. The main objective was to determine the stages and processes that provide more damage to the environment during manufacturing. System boundaries include: the production and processing of materials, and recycling and waste treatment, and were exempted transportation and packaging. The results showed that the production of materials was the phase of greatest impact on the environment, to produce 21 782,36 mPt, standing cast iron with 9 405,6 mPt. Obtaining the extruder screw was the most affected part to the environment, with 2 178,67 mPt. In the selection of materials for the manufacturing of the machine is determined that a natural material 50 % to 50 % recycled material, generate an appropriate balance with the environment.

Simulación del proceso de producción de biodiésel a partir del aceite de Jatropha curcas

El trabajo presenta la simulación del proceso de producción de biodiésel a partir del aceite de Jatropha curcasutilizando el simulador de procesos Hysys 3,2, con el objetivo de valorar técnicamente diferentes alternativas de producción. Para el diagrama de flujo del proceso, se seleccionaron un reactor de conversión para neutralizar los ácidos grasos presentes en el aceite, un reactor de flujo en pistón para la reacción de transesterificación, una columna de destilación para recuperar parte del metanol que no reaccionó, un reactor de conversión para eliminar el hidróxido de sodio utilizado como catalizador, una torre de extracción líquido-líquido para separar la glicerina del biodiesel y dos separadores para la purificación de los productos. Se evaluaron las influencias en el proceso de la relación molar alcohol-aceite, porcentaje másico de catalizador y en la torre de destilación, número de platos, plato de alimentación y temperatura del alimentado. Se determinó que la relación alcohol-aceite de 6,5:1, porcentaje de catalizador de 0,3, columna de destilación con 10 platos y alimentada por el plato seis a una temperatura de 101 ºC, garantizaban una elevada conversión del aceite y separar el alcohol con el menor gasto de energía.

The paper presents the simulation of the process of producing biodiesel from jatropha curcas oil using the process simulator Hysys 3,2, with the aim of evaluating alternative production technically. To the process flow diagram, we selected a conversion reactor to neutralize the fatty acids present in the oil, a plug flow reactor for the transesterification reaction, a distillation column to recover some of the unreacted methanol, a conversion reactor to remove the sodium hydroxide used as a catalyst and a tower of liquid-liquid extraction to separate the glycerol from biodiesel and two separators for purifying the products. Influences were evaluated in the process of alcohol-oil molar ratio, percentage by mass of the catalyst and distillation tower, number of plates, feed plate and feed temperature. It was determined that the alcohol-oil ratio 6,5:1, 0,3 percent catalyst, distillation column with 10 plates and powered by six to one plate temperature of 101 ° C, guaranteeing a high conversion of the oil with alcohol and separating the less energy.

Comportamiento reológico de una biograsa de aceite vegetal de Jatropha curcasL y jabón de litio

Investigaciones y el desarrollo de nuevas grasas lubricantes biodegradables (biograsas) son cada vez más necesarios como forma de aumentar la oferta de lubricantes amigables con el medio ambiente. La reología es definida como el estudio de la deformación y el flujo de los materiales, donde la relación entre el esfuerzo cortante y la velocidad de deformación define el comportamiento reológico de las grasas lubricantes. El objetivo de este trabajo fue analizar el comportamiento reológico de una biograsa de aceite vegetal de Jatropha curcasL y jabón de litio a diferentes temperaturas (26 ºC, 40 ºC y 60 ºC). Los parámetros reológicos, tales como el esfuerzo cortante y la viscosidad aparente, ambos en función de la velocidad de deformación, fueron analizados usando un reómetro ThermoHaake 550. El comportamiento de la biograsa de aceite vegetal de Jatropha curcasL y jabón de litio fue ajustado según el modelo reológico Bulkley - Herschell.

Research and development of new biodegradable lubricating greases (biogreases) have become more necessary in the increase offer of environmental friendly lubricants. Rheology is defined as a study in shape change and flow of matter, where the relationship between the shear stress and the shear deformation rate defines the rheological behavior of lubricating greases. The objective of this work was to analyze the rheological behavior of biogrease based on Jatropha curcasL oil and lithium soap thickener at different temperatures (26 ºC, 40 ºC and 60 ºC). The rheological parameters, such as shear stress and apparent viscosity, both as functions of deformation rate, were analyzed using a ThermoHaake Rheometer 550. Biogrease based on Jatropha curcasL oil and lithium soap thickener behavior were obtained by adjust in Bulkley-Herschell rheological model.

Empleo de floculantes inorgánicos en el tratamiento de efluentes lácteos

Se realizó un estudio de la eficacia en el tratamiento del residual líquido del Combinado Lácteo Santiago, del proceso de floculación empleando sulfato férrico, sulfato de aluminio o el cloruro de polialuminio en combinación con sílice activada, carbón activo en polvo o carbonato cálcico precipitado. Los parámetros empleados para evaluar el proceso fueron el rendimiento de eliminación de la materia orgánica (expresada como demanda química y demanda bioquímica de oxígeno) y los sólidos en suspensión totales (SST). Se obtuvieron mediante la prueba de las jarras las condiciones óptimas para el proceso de floculación: dosificación del floculante, dosificación del coadyuvante y pH de la solución. El pH óptimo es 6 para el sulfato ferrico, 5 para el sulfato de aluminio y de 5-7 para el cloruro de polialuminio. Puede concluirse de este estudio que la utilización combinada de los floculantes con sílice activada, carbón activo en polvo o carbonato cálcico precipitado es un proceso útil en el tratamiento de las aguas residuales lácteas.

Attempts were made in this study to examine the flocculation process effectiveness using ferric sulphate, aluminium sulphate or polyaluminum chloride and silica, activated carbon or calcium carbonate for the treatment the Milky Factory liquid waste of Santiago de Cuba. Removal of organic matter (expressed as chemical oxygen demand, biochemical oxygen demand) and total suspended solid (TSS) during flocculation process were investigated. Also, the optimum conditions for flocculation process, such as flocculant dosage, assistant dosage, and solution pH were investigated using jar-test experiment. The results revealed that in the pH tested range the optimal operating pH was 6 for ferric sulphate, 5 for aluminium sulphate and 5-7 for polyaluminum chloride. It can be concluded the combined use of flocculant and silica, activated carbon or calcium carbonate be a useful treatment process for the liquid waste treatment of the Milky Factory.

Estudio de la obtención de biodiesel a partir de aceite comestible usado

Nuestro país actualmente no cuenta con una estrategia para utilizar racionalmente el volumen de aceite vegetal usado que se genera en la industria alimentaria y el sector turístico proveniente del proceso de fritura, es por eso que el presente trabajo tiene como objetivo estudiar la obtención del biodiesel a partir de aceites comestibles usados y metanol. Las cantidades de aceite y reactivos para que se desarrolle la reacción de transesterificación, mediante la cual se obtiene biodiésel y glicerina, se fijaron a partir de búsqueda bibliográficas. Se procedió a caracterizar el aceite empleado como materia prima. Posteriormente se llevó a cabo la fase experimental a nivel de laboratorio. Como resultado de los experimentos se obtuvo un 88,385 % de rendimiento, valor que se encuentra en el orden de los reportados en la bibliografía consultada. La técnica usada en el laboratorio se puede escalar a otros niveles.

Our country currently lacks a strategy to rationally utilize the volume of waste vegetable oil generated in the food industry and the tourism sector from the frying process, which is why this paper aims to study the production of biodiesel from used edible oils and methanol. The quantity of oil and reagents for the development of the transesterification reaction, by which biodiesel and glycerin is obtained, starting from fixed literature search. Then we proceeded to characterize the oil used as feedstock and subsequently the experimental phase in the laboratory was carried out. As a result of the experiments 88,385 % yield, this value is in the order of those reported in the literature. The technique used in the laboratory can be scaled to other levels.

Comportamiento térmico de un secador solar multipropósito con paneles aislantes autoportables. I Parte

Se describen y calculan los coeficientes locales de transferencia de calor, a través de los distintos materiales que componen el secador, así como se caracterizan las pérdidas globales del equipo. Se pretende realizar un trabajo con valor didácticos que sirva de guía para describir desde el punto de vista térmico instalaciones solares similares.

They are described and they calculate the local coefficients of transfer of heat, through the different materials that compose the dryer, as well as the global losses are characterised and earnings of the team. They seeks to be carried out a work with didactic value that serves as guide, to describe from the point of view thermal similar solar facilities that.

Una tecnología sostenible, aporte a la seguridad alimentaria

Para la seguridad alimentaria y energética en zonas rurales y la ciudad, como una vía sostenible, se presenta la aplicación de la fermentación en estado sólido en la biotransformación de subproductos agrícolas lignocelulósicos, con el empleo de los hongos basidiomicetos de pudrición blanca. Como ejemplo de esta tecnología se muestra el cultivo de las setas comestibles Pleurotus spp.sobre sustratos como: pulpa de café, cáscara de coco, cáscara de cacao, aserrín y sus mezclas, los cuales por su cantidad y difícil manejo causan contaminación del suelo y del agua. El aprovechamiento de los mismos para este cultivo se ha consolidado como una alternativa viable para la producción de alimentos de consumo humano capaces de satisfacer, en gran medida, las necesidades proteicas y nutricionales de la población en los países subdesarrollados. Esto se sustenta en las ventajas de su bajo costo de producción, alto contenido proteico y su obtención en grandes cantidades en un corto lapso de tiempo. Además de generar complementos de la dieta animal, pues el sustrato que queda, después de la cosecha de las setas está detoxificado, posee adecuado contenido proteico y los valores de digestibilidad son superiores a los sustratos originales y pueden ser empleados en la dieta animal o como abono orgánico. Al mismo tiempo que se erradican los problemas de contaminación ambiental que éstos residuales ocasionan y con ello se contribuye al desarrollo sostenible de las comunidades.

A sustainable way for food and energetic security in rural and the city regions, is presented with the application of the solid state fermentation for the biotransformation of lignocellulosic byproducts and agro-industrial wastes with white-rot fungi. Inamush as advantages of this technology, is showed the cultivation of mushroom Pleurotus spp.on coffee pulp, cedar chip , coconut and cocoa shells, and the influence of it´s mixture (1:1), trough examination of their growth rates and conversion efficacy to fruiting bodies, which cause contamination of soil and water, because of large volumes and difficult management. The use of residues for these cultive was consolidate such as alternative viable for food production, capable to satisfy the protein and nutritive necessity of population in the non-developing countries, besides low cost production, high protein content and obtention in large quantity in short time. In addition to produce complements for animal feet, such as the spent oyster mushroom substrate postcosecha is detoxified, has proteic content and better digestibility than original substrates,and can be used as animal feed or fertilizer, at the same time, was eradicated the problem of environmental contamination of these residues provoking and further contribution at sustainable development of the communities.

Comportamiento cinético de los iones de hierro durante la lixiviación estándar QT de minerales reducidos en el proceso "caron" con diferentes aireaciones

En el presente trabajo se obtuvieron las ecuaciones estadísticas de las constantes de velocidad de oxidación e hidrólisis de los iones de hierro (K0 y K1) en función de la variación del flujo específico de aire (Qa) y el % de Fe2+ en minerales reducidos (MR) para las dos zonas evaluadas, por las cuales se puede pronosticar sus valores para las condiciones de la lixiviación estándar QT. También se muestran las funciones gráficas de dichas constantes, por las cuales se demuestra que en las zonas I y II, sus dos correspondientes constantes crecen linealmente al aumentar Qa, cuando el % de Fe2+ en MR es constante, pero si Qa es constante, entonces, K0 crece de la misma forma, a medida que se incrementa el contenido de Fe2+ en MR; mientras que para la reacción de primer orden, K1 disminuye. Esto determina el empleo de regímenes de aireación diferentes en cada zona para atenuar las pérdidas de cobalto. De esta forma se ha demostrado experimentalmente, que el elevado régimen de aireación empleado actualmente en la Prueba QT no garantiza resultados confiables para el indicador Extractable de cobalto por los altos valores de las constantes de velocidad de oxi-hidrólisis que provoca al lixiviar cualquier tipo de MR, indicando la necesidad de optimizar los flujos de aire específicos Qa para diferentes contenidos de Fe2+ en MR que se emplean en la industria. De la misma forma, se puede sugerir dicho estudio para las condiciones de la lixiviación industrial.

In the present study were obtained statistical equations of the kinetic (rate) constants of oxidation and hydrolysis of iron ions (K0 and K1) according to the variation of the specific air flow (Qa) and % Fe2+ in the reduced ore (MR) for two zones, for which one can predict their values for standard QT leaching conditions. Also shown are the graphics capabilities of these constants, which shows that in zones I and II, the two corresponding constant grow linearly with increasing Qa, when the % of Fe2+ in MR is constant, but if Qa is constant, then, K0 grows in the same way, as it increases the content of Fe2+ in MR, while for the first order reaction, K1 decreases. This determines the use of different aeration regimens in each zone to reduce the loss of cobalt. In this way it has been shown experimentally that the high aeration system currently used in the QT test does not guarantee reliable results for the indicator-reduced efficient of cobalt-by high values of the rate constants of the iron ions oxidation in the leach of any type of MR. Indicating the need to optimize specific air flow (Qa) for different contents of Fe2+ in MR that are used in industry. Likewise, it can be suggested that study for industrial leaching conditions.

Calificación del desempeño de un sistema para la producción de agua purificada de la planta de producción de parenterales 3

Se presenta la calificación del desempeño del sistema de tratamiento de agua purificada de la Planta de Productos Parenterales 3, del Centro Nacional de Biopreparados, con la finalidad de establecer la evidencia documentada de que este sistema cumple en forma consistente con las especificaciones de calidad establecidas. Para esto, se elaboró y ejecutó un protocolo de validación, del cual se presenta en este trabajo la calificación funcional. Ésta contiene un programa de muestreo dividido en tres fases. En la primera, de una duración de dos semanas, el sistema se opera y muestrea diariamente. Este período de tiempo sirve para el desarrollo de los procedimientos de limpieza e higienización y el establecimiento de los parámetros de operación. La fase 2, de frecuencia reducida, con una duración de un mes; se desarrolla para demostrar que el sistema de purificación de agua es capaz de producir consistentemente agua de la calidad requerida, cuando se opera de acuerdo con los procedimientos establecidos en la fase 1. Por último, en la fase 3, con un muestreo de aproximadamente un año, se vigilará que el sistema opere bajo los procedimientos establecidos y que produce consistentemente la calidad de agua requerida. Se presenta el análisis estadístico de los resultados obtenidos para las variables del sistema: pH, conductividad, recuento microbiológico y otras, utilizando para dicho fin las gráficas de control x-R. Además, se realiza la evaluación del producto final, agua purificada, calculándose los índices de capacidad Cp y Cpk para todas las pruebas realizadas. Se demuestra que el sistema de tratamiento de agua purificada se encuentra bajo control estadístico y que el agua producida cumple con las especificaciones establecidas.

The performance qualification of the purified water treatment system of the Parenteral products Plant 3 at the National Center for Bioproducts, with the aim to establish documented evidence that such a system fulfils consistently with the quality declared specifications, is presented. To accomplish this goal, a validation protocol was prepared and carried out. In this work the functional qualification is presented, which contains a sampling program divided in three phases. Phase 1, with duration of 2 weeks, in which the system is operated and sampled daily. This period of time serves to develop the cleaning and sanitation procedures and to establish the operating parameters. Phase 2, with a reduced sampling frequency in one month, intends to demonstrate that the purified water system is capable to consistently produce water with the required quality, operated with the procedures established in phase 1. Finally, in phase 3, sampled for approximately one year, the system will be watched to check if it is operating under the established procedures and if it consistently produces water with the required quality. The x-R control graphs of the compiled data of the variables: pH, conductivity, microbiological count and others were prepared and the final product, purified water, was evaluated using the capability indexes Cp y Cpk. The results of this work demonstrated that the purified water treatment system is under statistical control and that the water produced fulfils with the established specifications.

Sensibilidad paramétrica en reactores de lixiviación

Este trabajo presenta los resultados obtenidos en un análisis de sensibilidad paramétrica, sobre la base de un modelo matemático que describe el comportamiento de una batería de reactores de lixiviación dentro de los límites del trabajo habitual de la planta industrial, en un proceso concreto y de alta complejidad. El análisis fue llevado a cabo con el propósito de determinar el efecto que producen los cambios en diferentes variables de operación sobre el comportamiento del sistema, y se obtuvo como resultado que las variables más significativas son: la relación de mineral - ácido, la concentración de magnesio y de níquel.

This work presents the results obtained in an analysis of the parametric sensibility, on the base of a mathematical model, which describes the behavior a lixiviation reactors battery inside the limits of the habitual work of the industrial plant, in a concrete process and of high complexity. The analysis was carried out with the purpose of determining the effect that the changes in different operation variables have on the behavior of the system and it gave as result that the most important variables are: the mineral-acid relationship, the concentration of magnesium and of nickel.