Tecnología Química

Ensayos de corrosión naturales y acelerados en sistemas de pinturas aplicados sobre acero

La expansión de las industrias, así como el constante crecimiento de las ciudades y el continuo avance de la civilización, han contribuido a una mayor contaminación atmosférica, provocando entre otros efectos indeseables, el deterioro acelerado de los materiales. Este fenómeno ha conllevado a la necesidad de conocer cada vez más sobre la capacidad de resistencia de los sistemas de protección aplicados para determinadas condiciones. Las técnicas de protección contra la corrosión, aplicadas a los metales, han ido alcanzando un desarrollo importante. Hoy día se dispone de una amplia gama de recubrimientos protectores de diferentes tipos, donde se destacan los de naturaleza orgánica, capaces de adaptarse y resistir la severidad de diferentes condiciones climáticas. Con la finalidad de evaluar el comportamiento de algunos sistemas de pinturas sobre acero, se desarrolla en el presente trabajo un programa de ensayos de corrosión, ejecutados en ambiente natural y otros de tipo acelerado, bajo condiciones específicas y controladas de laboratorio. El propósito de las pruebas realizadas en este trabajo radica en poner de manifiesto la eficacia de los revestimientos de pinturas frente a determinadas condiciones, así como dar a conocer los resultados obtenidos después de un año de exposición en la estación marino-costera de ensayos naturales de Cojímar, en la costa norte de La Habana. Se destaca el buen comportamiento del sistema poliuretano y se explica el diferente desempeño de otros sistemas estudiados. Se discuten los resultados obtenidos en plazos de tiempo relativamente grandes, en relación con los que se obtienen a corto plazo.

The expansion of the industries, as well as the constant growth of the cities and the continuous advance of the civilization, have contributed to a higher contamination of the atmosphere, provoking undesirable effects, among others, the quick deterioration of materials. This phenomenon has carried out to the necessity of knowing more about the capacity of resistance of the protection systems applied for certain benefit conditions and services. The protection techniques applied for fighting against corrosion of metals, have reached an important development. Nowadays there is a wide range of protective coatings of different types, where those of organic nature stand out, able to adapt and to resist the severity of different climatic conditions. With the purpose of evaluating the behavior of some painting systems applied on steel, a program of tests of corrosion is defined in this paper, developed in natural atmosphere, as other assays of quick type, with specific and controlled laboratory conditions. The purpose of these carried out tests is evaluate the effectiveness of painting systems in front of certain conditions, as well as to give to know the obtained results after one year of exposition on the marine-coastal station of natural tests of Cojímar, in the north coast of Havana. The good behavior of polyurethane system is outstanding and the different behavior of other studied systems is explained. It is also discussed the results obtained in relatively long periods of time to discuss, in connection with those that are obtained in short periods.

Rango de pH para destilar el licor de lixiviación carbonato amoniacal

Se determinó el intervalo de pH para destilar el licor producto de la lixiviación carbonato amoniacal de mineral laterítico. El estudio se realizó en una torre de destilación industrial, operada mediante el Sistema de Supervisión y Control de Procesos Tecnológicos EROS. El rango de flujo de licor alimentado y de temperatura en el tope fue de 40 m³/h y 30 0C respectivamente. La concentración de amoníaco,dióxido de carbono, azufre y níquel en el licor alimentados fueron variables. Se determinó el pH de la suspensión para el cual disminuye el consumo de reactivo de precipitación de níquel y las pérdidas de amoníaco, recomendando un rango entre 8,10 < pH < 8,50 con un ahorro de 1,042 USD/(m³/h) y una pérdida propia del rango de 0,393 USD/(m³/h). Se demostró la posibilidad técnica de operar al rango de pH recomendado, al incrementando la distribución de los datos en norma de 28,9 % a 50 % en el período de estudio. A menor concentración de azufre en el licor, menor concentración de níquel y amoníaco disuelto, lo que reduce los gastos en la destilación.

The pH interval was determined to distill the product liquor coming from ammoniacal - ammonium carbonates leaching process of laterites mineral. An industrial distillation tower was used, operated by means of Supervisory Control and Data Acquisition EROS. The range of flow of fed liquor and of temperature at the top was of 40 m³/h and 30 0C respectively. The ammonia concentration was variable, as well as dioxide of carbon, sulfur and nickel of the fed liquor. The pH value of the suspension was determined for which diminishes the consumption of reagent of nickel precipitation and losses of ammonia, recommending a range among 8,10 < pH < 8,50, with a saving of 1,042 USD/(m³/h) and own loss of the range of 0,393 USD/(m³/h). The technical possibility of operating to the range of recommended pH was demonstrated, increasing the distribution of the data in norm from 28,9 % to 50 % in the period of study. To smaller concentration of sulfur in the liquor, smaller concentration of nickel and ammonia dissolve, reducing the expenses in the distillation.

Estudio preliminar de la mezcla agua-vinazasflemazas y su impacto en la etapa de fermentación en la producción de etanol

La recirculación de la vinaza al proceso es una alternativa que se aplica en diferentes lugares del mundo. Con su recirculación al proceso, teniendo siempre presente el porciento de vinazas que es posible recircular para mantener una adecuada operación en la etapa fermentativa y no afectar el rendimiento, se logra un ahorro del agua para diluir la miel y se disminuye el impacto ambiental que tiene la misma. Para determinar la composición de la mezcla agua-vinaza-flemaza que garantice los mejores rendimientos en la etapa de fermentación, se llevó a cabo un diseño experimental de mezclas del tipo enrejado simplex y se obtuvieron los modelos del impacto de la composición de la mezcla en el rendimiento fermentativo y el por ciento alcohólico. De los resultados obtenidos se llega a conclusiones y recomendaciones para extender este trabajo a la industria.

The recirculation of vinasse is an alternative process that is applied in different parts of the world. With its recirculation to the process, bearing in mind the percentage of vinasse that is possible to recirculate to maintain a proper operation in the fermentation stage and not affect its yield, is achieved savings of water to dilute the honey and the environmental impact that has the same is reduced. To determine the composition of the mixture water-vinasse-flemaza that guarantees the best yields in the fermentation stage, it was carried out an experimental design of mixtures of simple grid type and the models of the impact of the composition of the mixture in the fermentation yield and alcoholic percent were obtained. Of the obtained results conclusions and recommendations are extracted to extend this work to industrial scale.

Propuesta de una tecnología para la obtención de pinturas para la Empresa de Pinturas Vitral

El desarrollo de este trabajo permitió caracterizar los tipos de pinturas en base acuosa y base solvente que existen en Cuba y en el mundo a partir de los antecedentes de la planta de producción de la Empresa de Pinturas Vitral y del propio estudio bibliográfico. Posteriormente, sobre esta base se procedió a caracterizar las tecnologías ofertadas por varias compañías extranjeras y finalmente el equipamiento de estos y de acuerdo con las exigencias para la nueva planta, se procedió a seleccionar la mejor tecnología desde el punto de vista técnico, a través de un análisis cualitativo, y resultó ser la mejor oferta la tecnología brindada por Pinturas Villadas de España. Para determinar la factibilidad económica de esta tecnología, se procedió a estimar el monto de Inversión teniendo en cuenta la información brindada por el fabricante y el algoritmo propuesto en el trabajo, la cual alcanza un valor de 27 590 400 CUC, luego se estimó el costo de producción aplicando el algoritmo propuesto en el trabajo, el cual resultó ser de 8 033 150,62 CUC/a y con estos dos parámetros se determinaron los principales indicadores que miden la eficiencia de un proyecto o alternativa de solución: el Valor Actual Neto (VAN) igual a 79 021 901,37 CUC al finalizar la vida útil del proyecto y una Tasa Interna del Rendimiento (TIR) del 75 %.

The development of this work allowed to characterize the types of paintings in watery base and base pays that exist in Cuba and in the world starting from the antecedents of the plant of production of the Company of Paintings Vitral and of the own bibliographical study. Later on, on this base it proceeded to characterize the technologies offered by several foreign companies and finally on the base of the offered equipment and in accordance with the demands for the new plant, it proceeded to select the best technology from the technical point of view, through a qualitative analysis, turning out to be the best offer the technology by Paintings Villadas of Spain. To determine their economic feasibility, it proceeded to estimate the mount of Investment keeping in mind the information gave by the maker and the algorithm proposed in the work, which has reaches a value of 27 590 400 CUC, then it was considered the production cost applying the algorithm proposed in the work which turned out to be of 8 033 150,62 CUC/a and with these two parameters the main indicators were determined that measure the efficiency of a project or solution alternative: the Net Present Value (VAN) similar to 79 021 901,37 CUC when concluding the useful life of the project and an Internal Rate of the Yield (TIR) of 75 %.

Obtención de sólidos con posibles efectos inhibidores de la corrosión por el método de electrocoagulación de la vinaza

En el presente trabajo se realizan experimentos de electrocoagulación a diferentes muestras de vinazas, con vistas a la obtención de sólidos con posibles efectos inhibidores de la corrosión. Los ensayos experimentales se realizaron con muestras de vinaza de los complejos azucareros «Argeo Martínez» de la provincia Guantánamo y «Urbano Noris de la provincia Holguín, en el antiguo complejo de Destilería-Cervecería "Hatuey" de la provincia Santiago de Cuba, y en la fábrica de ron de Appleton» en Kingston Jamaica. Los ensayos preliminares de electrocoagulación realizados con las vinazas procedentes de las destilerías de Santiago de Cuba, Guantánamo y Holguín permitieron la definición de las variables y su dominio, las cuales fueron consideradas en el diseño de experimentos para obtener las condiciones más favorables de operación. Éstos corroboraron que el aumento de la densidad de corriente y el pH incrementan de forma lineal los sólidos que se obtienen y que valores de densidad de corriente superiores a 0,194 5 A/cm² no son factibles ya que aumentan el consumo de energía del proceso y el incremento de los sólidos es despreciable. Se demostró la validación del método de electrocoagulación con los resultados obtenidos en el diseño de experimento a partir de la vinaza de Jamaica, obteniéndose resultados similares a los de la vinaza cubana; alcanzándose las condiciones favorables de operación para: densidad de corriente 0,1945 A/cm², pH igual a 8,97 y tiempo de 5,6 min, con un resultado de 15,42 g de sólidos totales para un mínimo de consumo de 8,44 kW·h/kg.

In this paper, electrocoagulation experiments are performed at different vinasse samples with a view to obtaining solids with potential corrosion inhibitory effects. Experimental tests were performed with samples of complex sugar «Argeo Martínez» Guantánamo province, «Urbano Noris Holguín province, in the antique complex Destillery-Brewery «Hatuey» of the province of Santiago de Cuba and in the rum factory of Appleton» in Kingston Jamaica. Electrocoagulation preliminary tests performed with the vinasse from distilleries of Santiago de Cuba, Guantánamo and Holguín allowed the definition of the variables and their domain, which were considered in the design of experiments to obtain the most favorable conditions of operation. Preliminary experiments corroborated that increasing the current density and pH, increase linearly solids obtained and current density values exceeding 0,194 5 A/cm² are not feasible because they increase the energy consumption process and the increase of solids is negligible. Validation of electrocoagulation method was demonstrated with results of the experimental design from Jamaica´s vinasse, that were similar to those obtained with Cuban vinasse; reaching favorable conditions for operation at current density of 0,194 5/cm², pH equal to 8,97 and time 5,6 min, resulting in 15,42 g of total solids for a minimum consumption of 8,44 kW·h/kg.

Evaluación teórica de un sistema de fitodepuración para la Empresa de Bebidas y Refrescos (EMBER) de Guantánamo, Cuba

En este trabajo se realiza el diseño y la evaluación teórica de la eficacia, de un sistema artificial de depuración natural para el tratamiento de las aguas negras del complejo alimenticio EMBERFábrica de Galletas, de la ciudad de Guantánamo que se vierten solo con un pretratamiento a las aguas del río Guaso. El sistema de fitodepuración diseñado garantiza niveles de rendimientos depurativos excelentes que permiten la transformación del líquido residual en un agua de calidad conforme para riego, lo que constituyen una solución viable para la situación medioambiental y social existente en el complejo alimenticio y sus zonas aledañas.

In this work is carried out the design and the theoretical evaluation of the effectiveness, of an artificial system of natural purification for the treatment of the black waters of the nutritious complex EMBER-Factory of Cookies, of the city of Guantánamo, Cuba, that drain only with a pretreatment to Guaso river. The phytodepuration system designed ensures excellent depurative yield levels allowing the transformation of liquid in quality water for irrigation as constituting a viable solution to the existing social and environmental situation in the food complex and surrounding areas.

Simulación del pretratamiento de agua de mar para su desalación

Hoy en día la desalación de agua de mar es una alternativa viable para su utilización, si se tiene en cuenta la disminución de su precio y la escasez de agua. La desalación del agua de mar mediante membranas de Ósmosis Inversa constituye un proceso cierta mente exigente a la hora de definir la calidad del agua de alimentación al mismo, en función de la calidad del agua que llega a la planta desaladora, será el pretratamiento. Para la realización de este trabajo, se diseñó un plan experimental que contempla la captación del agua de mar y su caracterización, los métodos utilizados para el análisis del agua de mar, están basados en lo establecido en las normas vigentes en materia de aguas, seguidamente se pasa al proceso de simulación del pretratamiento del agua de mar, utilizando un filtro convencional de lecho mixto de arena sílice y arena, luego por membranas de micro y ultrafiltración. Con los resultados obtenidos se pudo afirmar que el pretratamiento del agua de mar con tecnologías de membranas es mucho más factible que el pretratamiento con filtros convencionales puesto que la calidad del agua obtenida es mucho mayor. Por último se llevó a cabo el proceso de simulación utilizando el Software Rosa con el que podemos obtener a partir de las características del agua de mar un diseño de lo que sería el paso por una membrana de osmosis inversa y se realizó una comparación de los resultados con la planta de Jibacoa perteneciente al turismo.

Today, seawater desalination is a viable alternative for use taking into account the decline in the price and scarcity of water, sea water desalination by inverses osmosis membranes is a process demanding mind some time to define the quality of feed water to the same, depending on the quality of water coming into the desalination plant will be the pretreatment. To carry out this work, we designed an experimental plan that includes taking seawater and its characterization, methods used for the analysis of sea water are based on the provisions in current regulations on water, then process is passed to the simulation of seawater pretreatment using a conventional mixed bed filter of sand and silica sand, then for micro and ultrafiltration membranes. With the results obtained could say that pretreatment of seawater membrane technology is much more likely that pretreatment with conventional filters because the resulting water quality is much higher. Finally, we carried out the simulation process using the Software Rosa with which we can obtain from the characteristics of sea water a design of what would be the passage through an inverses osmosis membrane and a comparison of the results Jibacoa to the plant belonging to tourism.

Estabilidad de emulsiones acuosas de petróleo crudo pesado con agente emulsionante de productos de pirólisis

La formación de emulsiones estables del petróleo crudo resulta una necesidad para su transporte por tuberías, pero una alta estabilidad crea dificultades posteriores en las operaciones de separación del agua. El agente emulsionante EM - 10, preparado con productos de la pirólisis de paja o bagazo de caña, ha mostrado la posibilidad de formar emulsiones directas (O/W) con el petróleo crudo, convenientes para el transporte. El presente trabajo, contiene los resultados de los estudios realizados sobre la reología de las emulsiones conformadas empleando este agente emulsionante. En particular, se analiza la formación de la emulsión, la estabilidad de la misma en reposo (basada en la separación del agua), la posibilidad de su reconversión bajo agitación y características de la estabilidad de la emulsión reformulada. Diferentes factores influyentes en la preparación de la emulsión, tales como composición de las fases y la agitación mecánica son evaluados considerando el comportamiento del modelo de flujo y la viscosidad de la emulsión preparada. El trabajo confirma que la emulsión preparada con el agente emulsionante EM - 10 , presenta las condiciones de estabilidad para su transporte por tuberías, y puede ser separada (por sedimentación) más del 60 % del agua durante su almacenamiento o recomponer la misma en condiciones similares, para continuar su transportación. Lo anterior tiene importancia para el transporte por tuberías de petróleo crudo o fracciones pesadas del petróleo y su posterior utilización: separándole el agua o su combustión (en forma de emulsión).

The formation of stable emulsions of crude oil proves to be a need for its pipage, but a high stability creates later difficulties in the operations of separation of water. The emulsions using the emulsifying agent EM - 10, preparation with products of the straw pyrolisis or waste pulp of cane, they have shown the possibility of forming direct emulsions (O/ W) with crude oil, convenient for transportation. The present work, contains the results of the studies accomplished on the rheology of the shaped emulsions using this emulsifying agent. In particular, the formation of the emulsion, the stability of the same are analyzed at rest ( on the basis of the separation of water ), the possibility of your reconversion under agitation and characteristics of the stability of the emulsion reformulated. Different influential factors in the preparation of the emulsion, such like composition of the phases and the mechanical agitation are evaluated considering the behavior of the model of flow and the viscosity of the prepared emulsion, are told. The work confirms that the emulsion prepared with the emulsifying agent EM - 10, presents the stability conditions for pipeline transport, can be separated (by sedimentation) more than 60 % of the water during storage or restore the same in similar conditions, to continue their transportation. This has importance for the pipeline transportation of crude oil or heavy oil fractions and their subsequent use: separating him or bursting water (in emulsion).

Correlaciones de parámetros medios de proceso para el secado de productos agropecuarios en cama fina en secadores solares directos

Se da un grupo de correlaciones entre la velocidad media de secado, las pérdidas de energía, la energía útil y la eficiencia térmica media del proceso, válidas para condiciones de secado en cama fina en secadores solares directos, y contribuyen a un enfoque integral del secado solar en estas condiciones. Ellas son válidas para procesos de secado de diversos productos agropecuarios tales como viandas, vegetales, frutas, granos y madera con convección natural o forzada. Las correlaciones fueron validadas en Cuba para el rango de productos y eficiencias térmicas característicos del secado solar en secadores solares directos de tipo gabinete, cubierta y nave en condiciones tropicales y resultan de utilidad para el diseño y explotación de secadores y para la comprensión teórica e implementación práctica de los procesos de secado solar como sistema.

A group of correlations is given between mean parameters of drying process drying velocity, energy losses, useful energy, and thermal efficiency. Those are suitable for conditions of thin bed drying, in direct solar dryers, and may help for developing of an integral approach of solar drying in those conditions. Correlations are reliable for drying processes of diverse crop products specified, such as roots, seeds, vegetables, fruits, wood, etc, with natural or forced convection. Correlations were validated in Cuba for usual ranges of efficiency and products in solar dryers of cover, cabinet and house types, in tropical conditions. These correlations are useful for design and exploitation of dryers and for theoretical and practical comprehension of solar drying like a system.

EVALUACIÓN DEL BONIATO TETUANADO COMO SUSTRATO PARA LA OBTENCIÓN DE PROTEÍNA MICROBIANA

La obtención de proteína microbiana a partir de desechos agrícolas y agroindustriales, constituye una valiosa alternativa para suplir la demanda de este vital principio alimentario. Los tubérculos del boniato (Ipomea batata) afectados por el Tetuán (Cylas formicarius) son considerados un desecho de nula utilidad, debido a su desagradable olor y sabor. En el presente trabajo se aborda la caracterización del boniato tetuanado, como sustrato alternativo para el cultivo de la levadura forrajera Candida utilis. Se encontró que éste presenta una composición similar a la del tubérculo sano, en cuanto a los contenidos de materia seca, azúcares reductores totales, nitrógeno y componentes minerales; su alto contenido de azúcares reductores (30-40 % base seca) recomienda su uso como sustrato para la producción de proteína unicelular. Para la degradación enzimática de los polisacáridos del boniato se ensayaron varias cepas de hongos filamentosos, de las cuales Aspergillus oryzaeH/28-1 y Neurospora spfueron los que propiciaron una mayor liberación de azúcares reductores al medio, destacando esta última. La levadura Candida utiliscreció satisfactoriamente en los medios a base de boniato tetuanado, consumiendo más del 85 % de los azúcares reductores y alcanzando rendimientos de biomasa entre el 37 y 58 %; ambos indicadores fueron favorecidos por la adición urea como fuente de nitrógeno. El producto final adquiere un aroma agradable, lo que sugiere una mejor palatabilidad.

The production of microbial protein from agricultural and agroindustrial wastes is an important way to supply the demand of this essential nutritional principle. Sweet potato (Ipomea batata) tubercles damaged by weevil (Cylas formicarius) are considered a waste due to their unpleasant flavor. This research deal in the characterization of sweet potato damaged by weevil, as an alternative substrate for the culture of the fodder yeast Candida utilis. It was found that the damaged tubercle had a similar composition that the healthy one, concerning dry matter, total reducing sugars, nitrogen and minerals; the high content of reducing sugars (30-40 % dry weight) recommends the use of this waste as a substrate for single cell protein production. Several fungal strains were assayed to enzymatic degradation of sweet potato polysaccharides; from these ones, Aspergillus oryzaeH/28-1 and Neurospora sp. were the more actives to release reducing sugars to the culture medium, being the last one the more prominent. The yeast Candida utilisshowed a satisfactory growth in media formulated in basis to weevil-damaged sweet potato, reaching reducing sugar consumptions over 80 % and biomass yields of 37-58 %; addition of urea as nitrogen source improved both parameters of the growth. The fermentation’s end-product acquired a pleasant flavor, which suggests a better palatability.