Centro Azúcar

Evaluation of the adsorption capacity of the fungi trametes villosa residual from the removal process of the dye triactive navy pn2r

La biomasa fúngica empleada para la decoloración por degradación enzimática, una vez inactivada, se convierte en un residuo que puede ser reutilizado como biosorbente en los procesos de remoción de colorantes. Las paredes celulares fúngicas contienen gran cantidad de polisacáridos y proteínas. Estos biopolímeros ofrecen grupos funcionales como carboxilos, hidroxilos, sulfatos, fosfatos y grupos amino, los cuales pueden unirse a otros iones. El presente trabajo tiene por objetivo evaluar la capacidad de adsorción de la biomasa fúngica residual en el proceso de la remoción del colorante Triactive Navy PN2R de disoluciones acuosas. La biomasa fúngica se obtuvo como residuo a partir del empleo de hongos Trametes villosa en un estudio de remoción de colorante de aguas simuladas a nivel de laboratorio. El colorante empleado para preparar las muestras fue Triactive Navy PN2R, ampliamente empleado en la industria textil. Se logró remover la quinta parte de la coloración inicial de la solución. No se encontró diferencia estadísticamente significativa en la remoción al variar la concentración inicial del colorante. Con los datos de la adsorción aparente del colorante por la biomasa y concentraciones de equilibrio, se ajustó el modelo de la isoterma de Freundlich, adecuada para explicar el caso estudiado, obteniéndose el valor "n" de 0,9904. Se determinó experimentalmente que la capacidad de adsorción de la biomasa fúngica inactiva en las condiciones de trabajo es 3,26 mg de color/g de biomasa. Se corroboró la posibilidad de reuso de la biomasa residual del proceso de tratamiento de residuales líquidos de la industria textil.

The fungal biomass used for bleaching by enzymatic degradation, once inactivated, becomes a residue that can be reused as biosorbent in the processes of removal of dyes. Fungal cell walls contain a large amount of polysaccharides and proteins. These biopolymers offer functional groups such as carboxyl, hydroxyl, sulphate, phosphate and amino groups, which can join other ions. The present work has the objective to evaluate the adsorption capacity of the residual fungal biomass in the process of the removal of the dye Triactive Navy PN2R of aqueous solution. The fungal biomass was obtained as a residue from the use of fungi Trametes villosa in a study of removal of simulated water dye at the laboratory level. The dye used to prepare the samples was the Triactive Navy PN2R, widely employed in the textile industry. It was removed the fifth part of the initial coloring of the solution. No statistically significant difference was found in the removal to vary the initial concentration of the dye. With the data of the apparent adsorption of the biomass and concentrations of equilibrium, it was adjusted the model of Freundlich isotherm, adequate to explain the case studied, obtaining the "n" value of 0,9904. It was determined experimentally that the capacity of biosorption fungal biomass inactive in the conditions of work is 3,26 mg of color/g of biomass. It was corroborated the possibility of giving a reuse to the residual biomass of the treatment process of liquid residuals of the textile industry.

Exergetic analysis of a cogeneration power plant

Las centrales eléctricas de cogeneración asociadas a procesos industriales tienen una incidencia directa en la eficiencia global de la planta y por ende en los resultados económicos. Cualquier modificación al esquema térmico de estas centrales debe incluir previamente un análisis exergético para contrastar los beneficios que puede aportar la nueva propuesta. En la investigación que se presenta a una central de cogeneración en operación con capacidad eléctrica instalada de 24 MW y demanda de calor a proceso de 190 MW, se realiza un estudio a partir del Segundo Principio de la Termodinámica. Se efectuó la evaluación exergética de cada componente de la central y de forma similar se evaluó el esquema de cogeneración modificado. Los resultados del estudio muestran que las pérdidas exergéticas y las irreversibilidades difieren de un subsistema a otro. De forma general, la destrucción total de exergía representó el 70,7% de la exergía primaria del combustible. El subsistema generador de vapor tuvo la mayor contribución en las irreversibilidades de la planta con un 54%. Se determinó que el aumento de los parámetros del vapor contribuye a disminuir la destrucción de exergía y aumentar la eficiencia exergética de la instalación. La supresión del sistema de reducción y la incorporación de una turbina de extracción-condensación producen el mismo efecto y coadyuva a reducir el consumo eléctrico de la red nacional.

Cogeneration power plants connected to industrial processes have a direct impact on the overall efficiency of the plant and therefore on the economic results. Any modification to the thermal outline of these plants must first include an exergetic analysis to compare the benefits it can bring the new proposal. This research is performed to a cogeneration plant in operation with an installed electrical capacity of 24 MW and process heat demand of 190 MW, it shows a study made from the Second Law of Thermodynamics. Exergetic evaluation of each component of the plant was applied and similarly modified cogeneration scheme was evaluated. The results illustrate that the exergy losses and irreversibilities are completely different from one subsystem to another. In general, the total exergy destruction represented 70,7% from the primary fuel exergy. Steam generator was the subsystem with the highest irreversibility of the plant with 54%. It was demonstrated that the increase of the steam parameters lead to reduce exergy destruction and exergy efficiency elevation. The suppression of the reduction system and the adding of an extraction-condensing steam turbine produce the same effect and contribute to drop off the electrical consumption from the grid.

Increase of the operational properties of weld and plasma coatings using nanopowders

En este trabajo se realizan estudios referentes a la determinación del efecto de nanopartículas de óxidos sobre la estructura y el desempeño de recubrimientos por soldadura y plasma. Se determinan las formas de introducir polvos refractarios nano dispersos en el baño de soldadura y como cubrirlo con polvos de nanopartículas desactivados. Los estudios estructurales de las soldaduras con adición de nano-óxidos en el baño de soldadura muestran la formación de una estructura dispersa con una microdureza desde 264 hasta 304 MPa. Se definen los valores medios de la cantidad de inclusiones no metálicas. Los ensayos mecánicos realizados a las soldaduras mostraron crecimiento de la tensión de rotura cuando son utilizados nano-óxidos de titanio y aluminio en el baño de soldadura. El efecto más significativo de estos parámetros con nano-óxidos de aluminio en una cantidad de 0,5 vol.% es el incremento de la tensión de fluencia en un 49 % y la tensión de rotura en un 23 %. La dureza es en su mayor parte afectada por el óxido de titanio en una cantidad de 1 vol.%., aumentando este valor aproximadamente 2 veces. A su vez, la introducción de nano polvo de la alúmina en los recubrimientos por plasma en cantidad de 1,5 vol.% muestran una reducción de la fricción e incrementa la resistencia de desgaste de los recubrimientos de 2 a 3 veces.Esto por supuesto se traduce en un ahorro de recursos no solo energéticos, disminuyendo el impacto ambiental.

In this work, studies concerning determination of the oxide nanoparticles effect on structure and performance of the welds and plasma coatings were conducted. Ways of introducing nanodisperse refractory powders to the weld pool and how to cover with the deactivation of nanoparticles powder were determined. Introducing of the nanoparticles in the molten pool during the deposition and the coating was carried out by preparing a powder mixture by mechano-chemical processing in special high-energy intensive planetary mills. Structural studies of welds with nanooxides additives in the weld pool showed the formation of milled dispersed structure with microhardness 264-304 MPa. Statistical mean value of the number of non-metallic inclusions was defined. Mechanical testing of welds showed growth of the yield as well as tensile strength, when titanium and aluminum nanooxides were introduced into the weld pool. The most significant effect on these parameters has aluminum nanooxide in an amount of 0.5 vol.%, increasing the yield strength by 49 % and the tensile strength by 23 %. The toughness is mostly affected by titanium oxide in an amount of 1 vol.%., increasing its value by about 2 times. In turn, the introduction of alumina nanopowder in quantity 1,5 vol.% into the plasma coatings allowed to reduce friction and increase wear resistance of coatings by 2-3 times.

Conceptual model and procedures to assimilate production technologies of bioenergetics of residual biomass

En el presente trabajo se expone el modelo conceptual para un proceso de asimilación de tecnologías con el propósito de crear capacidades de obtención de bio energéticos con vistas al aseguramiento energético del reciclaje de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) en el municipio de Cabinda, Angola. El Modelo conceptual es novedoso pues considera la colaboración sur -sur, y es apoyado en por un procedimiento general de asimilación de las tecnologías que incluye en uno de sus pasos un procedimiento especifico para el paso concerniente a al aseguramiento de la cadena suministro que contiene como aspecto adicional, de forma novedosa, la determinación de las capacidades iníciales inversionistas atendiendo tanto a la demanda de productos finales como de la disponibilidad de la materias primas, fundamentado en los problemas de incertidumbre a los cambios futuros. Finalmente se elaboran conclusiones con proyecciones para el trabajo futuro.

The present work expose the conceptual pattern for a process of assimilation of technologies with the purpose of creating obtaining capacities of bio energy with the objective of achieving an energy insurance of the recycle of Urban Solid Residuals (RSU) in the municipality of Cabinda, Angola. The conceptual pattern is novel because it considers the south-south collaboration, and it is supported by a general procedure of assimilation of the technologies that includes in one of its steps a specify procedure for the step concerning the insurance of the chain supply that contains as additional aspect, in a novel way, the determination of the initials investors capacities assisting to the demand of final products as well as to the readiness of the raw materials, based in the problems of uncertainty to the future changes. Finally conclusions are elaborated with projections for the future work.

Obtention of caramel color for carbonated beverages

Este trabajo se realiza con el objetivo de evaluar diferentes condiciones de elaboración del color caramelo que permitan incrementar su durabilidad y cumplir con las normas establecidas para la producción de refrescos carbonatados. Se evalúa el efecto de la concentración de ácido fosfórico e hidróxido de amonio en las propiedades del color caramelo como densidad, pH, grados Brix y el color y se comparan con un color caramelo patrón importado. Los resultados indican que la muestra preparada con 3,6 mL de ácido fosfórico y 46 mL de hidróxido de amonio presenta características similares a la muestra patrón. Con esta muestra se prepara un sirope de iromber y cola, mostrando muy buenos resultados para el caso de la cola, no así para el sirope de iromber. Los estudios de durabilidad resultan favorables, manteniendo constante el pH y estabilidad en el color.

This work is done in order to evaluate a process for the preparation of caramel color to produce carbonated soft drinks. The effect of the concentration of phosphoric acid and ammonium hydroxide in caramel color properties such as density, pH, color and Brix is evaluated and it is compared with a color pattern caramel color which was imported. The results indicate that the prepared sample with 3.6 mL of phosphoric acid and 46 mL of ammonium hydroxide has similar characteristics to the sample pattern. With this sample, iromber and cola syrup is prepared, showing very good results for the case of the cola, not so for iromber syrup. Durability studies are favorable, keeping the pH constant and color stability.

Energetic analysis and process integration in alcohol distillation: : conventional and double effect method

RESUMEN Se determinaron los consumos energéticos en dos esquemas de destilación de alcohol. En el primer esquema las columnas trabajan a presiones cercanas a la atmosférica y en la segunda se trabaja con presiones al vacío. Se realizó un análisis de integración energética con el empleo del software ASPEN PINCH, determinándose los requerimientos mínimos de utilidades calientes y frías en cada proceso. Las curvas de compuestas mostraron que en ambos procesos existen posibilidades de recuperación de calor. Se obtuvo un ΔT mínimo (ΔTmín) óptimo de 25ºC para destilación convencional y de 20ºC para destilación doble efecto. El diagrama de rejillas mostró el número mínimo de unidades de intercambio de calor con diferencias respecto a la red actual y sobreconsumo de utilidades en los dos esquemas evaluados. Los consumos mínimos de utilidades obtenidos con la integración energética significaron en ahorros de 52% para el esquema de destilación doble efecto y de 75% para el esquema de destilación convencional.

ABSTRACT Energy consumption was determined in two schemes of alcohol distillation. In the first scheme, columns operate at a pressure close to atmospheric pressure and the second one works with vacuum pressures. An analysis of energy integration in the ASPEN PINCH software is done, determining the minimum requirements of hot and cold utilities in each process. The composite curves showed that there are possibilities for energy recovery in both processes. A minimum ΔT (ΔTmín) optimum of 25ºC for conventional distillation and 20ºC for double effect distillation was obtained. The grids diagram showed the minimum number of exchange units with differences according to the real processes and utilities over consumption for both distillation schemes. The minimum consumption of utilities obtained from energy integration resulted in savings of 52% for double effect distillation and 75% for conventional distillation.

Obtaining of drinks and other nutritious products starting from two sorghum varieties

RESUMEN En el presente trabajo se realizó un estudio de perfeccionamiento de las etapas del malteado de sorgo UDG-110, optimizando dicho proceso mediante el estudio de las variables que más influyen en el mismo, tales como concentración de NaOH (%), tiempo de remojo y de germinación (h) en intervalos desde 0,1-0,5 % , 24-36 h y 48-72 h, respectivamente. Se realizó el estudio del malteado del sorgo rojo, empleando las mismas variables. Los resultados obtenidos en el malteado para el sorgo blanco y rojo son similares, donde las variables con mayor influencia en las variables respuesta de calidad de las maltas son la concentración de Hidróxido de Sodio pero de forma negativa, seguido del tiempo de germinación, los valores óptimos fueron 0,1 % la concentración de Hidróxido de sodio, 12 horas y 72 h los tiempos de remojo y germinación respectivamente. Se elaboró cerveza combinando malta de sorgo y malta de cebada, demostrándose que la adición de enzimas exógenas favorece las condiciones de operación. Por último se llevó a cabo el proceso de extracción de almidón a escala de laboratorio, donde se analizaron las variables independientes de mayor influencia, siendo las mismas: tipo de sorgo, tiempo de remojo y concentración de solución de SO2, donde se pudo evidenciar como el sorgo blanco ofreció los mayores rendimientos. Se empleó el diseño de experimentos para llevar a cabo las experiencias en todos los estudios realizados, los cuales fueron procesados mediante Software Statgraphics Plus 4.1.

ABSTRACT In this paper, a study of development of the stages of malting sorghum UDG-110 was performed, optimizing the process by studying the variables that influence it, such as NaOH concentration (%), soaking time and germination (h) at intervals from 0.1-0.5%, 24-36h and 48-72h respectively. The study of malted red sorghum was conducted, using the same variables. The results obtained in malting for white and red sorghum are similar, where the most influential variables in the response variables of quality malts are the concentration of sodium hydroxide but negatively, followed by germination time, the optimal values were 0.1% the concentration of sodium hydroxide, 12 hours and 72 hours soaking time and germination. It was combined sorghum malt and barley malt to make beer, showing that the addition of exogenous enzymes favors operating conditions. Finally, the starch extraction process was held on a laboratory scale, where the most influential and independent variables were analyzed, such as: type of sorghum, soaking time and concentration of SO2 solution, where it can be seen as white sorghum offered higher yields. Experimental design was used to conduct the experiences made in all studies, which were processed using Statgraphics Plus 4.1 software.

Bagasse fly ash for the removal of zinc in aqueous solution

RESUMEN La combustión del bagazo de caña de azúcar genera una serie de productos que son adsorbentes de bajo costo. La presente investigación tiene como objetivo la adsorción de iones zinc in soluciones acuosas. La máxima concentración de iones zinc en agua potable en Mozambique es 5 mg/L de acuerdo al departamento de Salud. Determinaciones de Difracción de Rayos-X, Análisis cualitativo infrarrojo, análisis termogravimétrico son algunas de las técnicas de caracterización de la ceniza obtenida. De acuerdo a los resultados obtenidos los modelos cinéticos y termodinámicos que mejor ajustan son los de pseudo-segundo orden y Langmuir.

ABSTRACT The combustion of bagasse generates a by-product which is considered to be a low cost adsorbent. The present work has as an objective the study the adsorption of zinc ions in aqueous solutions. As a heavy metal, zinc has maximum allowable concentration in the drinking water of Mozambique of 5 mg/L according the Department of Health. Measurements of XRD, FTIR, TG were some of the characterization techniques of the resulting ash. According to the results from the study of thermodynamics and kinetics models, the ones which better adjust were the Langmuir and pseudo-second order models.

Analysis of the beef life cycle of Chichí Padrón slaughterhouse

RESUMEN En el presente trabajo se combinan las metodologías Análisis de Ciclo de Vida y Análisis de Peligro y Puntos de Control Críticos, incorporando la categoría de impacto inocuidad alimentaria, auxiliándose del software Sima Pro 7.3 con el método ReCipe, se toma como caso de estudio la obtención de la carne de res deshuesada en el matadero Chichí Padrón de la ciudad de Santa Clara, resultando como puntos críticos relacionados con la inocuidad el ganado vacuno, descuere y almacenamiento y la categoría de eutrofización de las aguas como la más impactada por lo que se establecen técnicas de minimización de los residuos líquidos y un sistema de tratamiento de estos efluentes, esta última es analizada económicamente demostrando su factibilidad.

ABSTRACT This work combines the methodologies Analysis of the Life Cycle and Analysis of Hazards and Critical Control Points. In addition, we incorporate the category of impact innocuousness food assisted by the software Sima Pro 7.3 with the ReCipe method. We take as case of study the obtaining of beef bones in the slaughterhouse Chichí Padrón of Santa Clara city. As a result, there are critical points related with the innocuousness bovine livestock, the remove of leather and storage and the category of eutrophication of the waters as the most affected, which is why some minimization techniques of liquid residuals and a system of treatment of these effluents are settled down, this last one is economically analyzed demonstrating its feasibility.

Unsaponifiable matter from sugar cane filter cake using ethanol as solvent

RESUMEN En este artículo se propone una metodología para la obtención de materia insaponificable a partir de la cachaza de caña de azúcar, en la que solamente se emplea etanol 96 °GL como solvente. La cera se extrae de la cachaza con etanol (con una pureza de 96 ºGL) mediante un proceso de lixiviación empleando una relación cachaza/etanol de 0,05 kg/L a 70 ºC, presión atmosférica, velocidad de agitación de 700 rpm y tiempo de extracción de 2,5 horas. Bajo estas condiciones se obtiene 86,21% de extracción. Luego el extracto obtenido se hace reaccionar con NaOH alcohólico a 70 ºC durante 75 minutos a presión atmosférica y agitando a 200 rpm. El empleo de la metodología propuesta permite obtener 1,942 g de materia insaponificable impura a partir del procesamiento de 50 g de cachaza y 1,05 L de etanol 96 °GL.

ABSTRACT In this paper, we propose a methodology for the obtaining of unsaponificable matter starting from the sugar cane filter cake, in the one that only ethanol 96 °GL is used as solvent. The wax is extracted of the mud with ethanol (with a purity of 96 ºGL) by means of a leaching out process using a mud/ethanol ratio of 0.05 kg/L to 70 ºC, atmospheric pressure, agitation speed of 700 rpm and extraction time of 2,5 hours. Under these conditions 86.21 % of extraction is obtained. Then, the obtained extract reacts with alcoholic NaOH to 70 ºC during 75 minutes to atmospheric pressure and shaking to 200 rpm. The employment of the proposed methodology allows to obtain 1.942 g of impure unsaponifiable matter starting from 50 g of mud and 1.05 L of ethanol 96 °GL.