Tecnología Química

EFECTO DE LA LIXIVIACIÓN COMO TRATAMIENTO PREVIO EN LA OBTENCIÓN DE CARBÓN ACTIVO DE CONCHA DE COCO POR EL MÉTODO DE ACTIVACIÓN FÍSICA

Se analiza el resultado alcanzado empleando una etapa previa de lixiviación, en la preparación de carbonizado de concha de coco, para la obtención de carbón activado por el Método de Activación Física con dióxido de carbono como agente activante, a diferentes tiempos de activación. La etapa de lixiviación incluyó el tratamiento magnético de la solución lixiviante de hidróxido de sodio utilizada. Los resultados demostraron que la Etapa de Lixiviación mejora las características texturales de los carbones activados obtenidos y que los mejores resultados son cuando se emplea con tratamiento magnético. Los valores de áreas superficiales específicas calculados, son mayores para las muestras tratadas magnéticamente (CT), le siguen las sin tratamiento magnético (ST) y por último las del carbonizado (Carbón), notándose la influencia de la lixiviación y del campo magnético, igual comportamiento tienen los diámetros medios de poros. La microporosidad es mayor en las muestras de Carbón, siguiendo las ST y por último las CT. La microporosidad disminuye y la anchura de poros aumenta al aumentar el tiempo de activación, alcanzándose mayores valores de anchura de poros cuando se aplica el tratamiento magnético. El empleo de la etapa de lixiviación aumentó el diámetro medio de poro de los carbones activados obtenidos, en comparación con muestras semejantes que no fueron lixiviadas, demostrando su importancia cuando se desee obtener carbones activados de más alta calidad.

We analyze the results achieved using a pre-leaching stage in the preparation of carbonized coconut shell, to obtain activated carbon by physical activation method with carbon dioxide as activating agent at different times of activation. The leaching step included the magnetic treatment of the leaching solution of sodium hydroxide used. The results showed that the leaching stage improves the textural characteristics of activated carbons obtained and that the best results when used with magnetic treatment. The values of specific surface areas calculated, are higher for samples treated magnetically (CT), followed by the no magnetic treatment (ST) and finally the char (Carbon), noticing the influence of leaching and the magnetic field, the same behavior have average diameters of pores. The microporosity is higher in samples of coal, according to the ST and finally CT. The microporosity decreases and the pore width increases with increasing activation time, reaching higher values of pore width when applying the magnetic treatment. The use of the leaching stage increased the average pore diameter of the activated carbons obtained in comparison with similar samples that were not leached, demonstrating its importance when one wishes to obtain activated carbons with the highest quality.

FORMULACIONES DE SUSTRATOS EN LA PRODUCCIÓN DE SETAS COMESTIBLES PLEUROTUS

Se evalúa la influencia de las formulaciones de sustratos a base de pulpa de café, con viruta de madera, cáscaras de cacao y coco en la producción de setas comestibles. Se emplean dos cepas de Pleurotus ostreatus, utilizando la fermentación en estado sólido (FES) como técnica biotecnológica. La pulpa de café resultó ser el sustrato que ofrece la mayor eficiencia biológica con 1,68 g setas frescas/g sustrato seco, superior al resto de los sustratos solos. Los otros sustratos mejoraron sus valores de eficiencia biológica cuando se mezclaron con pulpa de café. Se logra una influencia positiva en la producción de setas comestibles, al mezclar la pulpa de café con otros sustratos lignocelulósicos, al disminuir el número de bolsas contaminadas, haciendo más sanitaria y económica su producción.

The influence of formulation’s sustrates of coffee pulp with cedar chip, coconut and cocoa shells in the edible mushrooms production was investigated, using two strains of Pleurotus ostreatus and solid-state fermentation (SSF) techniques as an efficient biotechnological process for Pleurotus cultivation, because this technique every day is more used for agricultural wastes valorized. The best biological efficiency was obtained with the coffee pulp 100 %, 1,68 g fresh edible mushrooms/g dry substrate, being superior at the rest of sustrates; theses improve yours biological efficiency values where it’s were mixture whit coffee pulp, also the cost of contaminate sustrate was eliminated, being more sanitary and economic the edible mushrooms production.

EVALUACIÓN TEÓRICO EXPERIMENTAL DE UN SISTEMA AVANZADO GASIFICADOR DE BIOMASA/MOTOR RECIPROCANTE PARA LA GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD. (PARTE II)

La gasificación de biomasa es una forma de conversión de energía que todavía se mantiene en etapa de investigación y desarrollo con algunas aplicaciones en la generación de electricidad. La actividad científico investigativa sobre el tema, ha estado centrada a la mejoría del diseño, modelación y evaluación de diferentes tipos de gasificadores, las aplicaciones prácticas se han llevado a cabo fundamentalmente a través de instalaciones de pequeña y mediana potencias para la generación de energía eléctrica usando motores de combustión interna. En éste trabajo presentamos la evaluación de un sistema gasificador/motor de combustión interna, para determinar; los parámetros operacionales del gasificador, la calidad del gas que él produce y la potencia eléctrica y gases contaminantes que se puede generar en el motor. La calidad del gas se evalúa atendiendo a su contenido de alquitrán y particulados. La novedad consiste en la utilización de un gasificador con dos etapas (puntos) de inyección de aire, como una solución para mejorar la calidad del gas producido. En el trabajo se demuestra, como la utilización de una segunda inyección de aire en el gasificador disminuye el contenido de alquitrán del gas con respecto a otros tipos de gasificadores y durante la generación de electricidad las emisiones de NOx disminuyen con respecto al gas natural.

The biomass gasification is one way energy conventions which maintain in phase the investigation and development with some application in the electrical generation. The scientific investigation activity about theme hit the center away improvement a design; modelation and evaluation of different type the gasifiers, the practical applications carry out through small and middle power for electric energy generation to use combustion internal engine. In this work presented the evaluation of a gasifier system/internal combustion engine for determine: the operational parameters of the gasifier, the quality of the gas it produces and the electrical power and pollutant gases can be generated in the engine. The quality of the gas is evaluated according to its content of tar and particulate. The novelty consists in the use of a gasifier with two stages (points) of air injection, as a solution to improve the quality of the gas produced. At work we demonstrate how the use of a second injection of air into the gasifier decreases the tar content of the gas with regard to other types of gasifiers and during electricity generation of NOx emissions decrease with respect to natural gas.

PRODUCCIONES MÁS LIMPIAS Y GESTIÓN AMBIENTAL EN LA PRODUCCIÓN DE BIOACTIVOS Y VITROFURAL EN EL CENTRO DE BIOACTIVOS QUÍMICOS

El presente trabajo se realiza en la Planta de Producción del Centro de Bioactivos Químicos, el cual cumple una función importante al producir ingredientes farmacéuticos activos y aditivo para medio de cultivo para su uso en la producción de medicamentos y en la agricultura respectivamente. La Producción Más Limpia y el Sistema de Gestión Ambiental permitieron el cumplimiento de las políticas y normas ambientales, reducir costos operativos, agregar valor y aumentar la competividad. Para iniciar la implantación del Sistema de Gestión Ambiental se definió la política ambiental, objetivos, metas ambientales y plan de acción del centro. Como resultado se generan opciones de Producción Más Limpia en los procesos de producción de bioactivos y Vitrofural que permitieron mejorar el desempeño ambiental del centro.

This work is in the Production Plant of Chemical Bioactive Center, which plays an important role in producing active pharmaceutical ingredients and additives for culture media for use in drug production and agriculture respectively. Cleaner Production and Environmental Management System allowed the implementation of environmental policies and standards, reduce operating costs, add value and increase competitiveness. To start the implementation of Environmental Management System was defined environmental policy, objectives, environmental goals and action plan of the center. As a result generate cleaner production options in the production processes that allowed Vitrofural and bioactive and improve the environmental performance of the center.

EVALUACION DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR. ESTUDIO DE SU EMPLEO COMO RECUPERADOR DE CALOR

Actualmente el concepto de sostenibilidad recibe gran importancia por el mundo científico. Este artículo explora un aspecto del concepto de la sostenibilidad de los sistemas de la refrigeración industrial. En este trabajo se evalúa, desde el punto de vista de la transferencia de calor, un intercambiador ubicado como recuperador de calor en un sistema de refrigeración industrial. En este equipo se recupera, parte del calor que era expulsado en el sistema de condensación, siendo evaluado a partir de un conjunto de mediciones durante su explotación. Partiendo del proceso de transferencia de calor que ocurre en el equipo, se determina el comportamiento del coeficiente global de transferencia de calor, la efectividad, y la eficiencia para diferentes condiciones de trabajo en el intercambiador.

Nowadays, the concepts of sustainability have received a great deal of emphasis within the scientific world. This article explores one aspect of sustainability in the context of industrial ammonia refrigeration systems. In this paper evaluate one heat exchanger operate as heat recovery in refrigeration industry. Heat recovery as gathering and using thermal energy that normally would be rejected from the system to the ambient environment. This article takes account the data for evaluation research in the exchanger. In this case we determinate the global transfer coefficient, the effectiveness and other coefficient for different condition.

CARACTERIZACIÓN DEL SUERO DE QUESO BLANCO DEL COMBINADO LÁCTEO SANTIAGO

En este trabajo se presentan los resultados del estudio de caracterización del suero de Queso Blanco, el cual se elabora en el Combinado Lácteo de Santiago de Cuba. Para conocer sus propiedades se realizaron diferentes análisis sensoriales y físico-químicos, según las normas establecidas en los métodos de ensayo. Las determinaciones realizadas fueron: contenido de proteínas, grasa, densidad, acidez y sólidos totales; estos parámetros indican el aumento de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) en el cuerpo receptor, provocando la contaminación del río San Juan. En la caracterización se obtiene que el los porcentajes de proteínas y de grasas están por encima del doble de lo reportado en la literatura, siendo la humedad inferior.

In this work the results of the study of characterization of the serum of Santiago´s White Cheese are presented. To know their properties they were carried out different sensorial and physical-chemical analysis according to the norms settled down in the rehearsal methods. The carried out determinations were: content of proteins, fat, density, acidity and total solids; these parameters indicate the increase of the biochemical demand of oxygen (BOD) in the receiving body, causing the contamination of the river San Juan. In the characterization it is obtained that the percentages of proteins and of fats they are above double that reported in the literature, being the inferior humidity.

ESTIMACIÓN DE LA DISPERSIÓN DE LOS RESULTADOS, A NIVEL INDUSTRIAL, DE LA PLANTA DE NEUTRALIZACIÓN DE LA EMPRESA "PEDRO SOTTO ALBA"

Este trabajo se ocupa de la identificación de un intervalo de confianza, a partir de los datos de la operación de un proceso y de un software, que permita predecir los valores de pH obtenidos en una secuencia de reactores continuos con agitación conectados en series, en el que transcurren sistemas reaccionantes líquido-sólido no catalíticos, utilizado para la neutralización de licores ácidos en la Empresa "Comandante Pedro Sotto Alba", de Moa. Partiendo del modelo y del paso controlante del proceso de neutralización, identificado y confirmado en [7] y publicados en [5 y 6] respectivamente, y de un juego de datos de 18130 corridas de la planta, se determinaron las posibles corridas réplicas del proceso de neutralización. Luego, determinada la desviación estándar de los valores de pH reportados por la planta (pH4D), correspondientes a las réplicas obtenidas, se identificó un intervalo de confianza para esa variable, se realizaron pruebas de validación a éste intervalo y finalmente se realizó la comparación de los resultados obtenidos con el intervalo de confianza obtenido en [7] con el obtenido en este trabajo.

This work consist of the identification of an interval of trust, starting from the data of the operation of a process that it allows to predict the pH values obtained in a sequence of continuous reactors with agitation connected in series, in the one that non catalytic liquid-solid reaction systems, used for the neutralization of sour liquors in the Company "Comandante Pedro Sotto Alba", of Moa. Leaving of the pattern and of the controlling step of the neutralization process, identified and confirmed in [7] and published in [5 and 6] respectively, and of a game of data of 18130 of the plant, the possible races replicas of the neutralization process were determined. Then, certain the standard deviation of the pH values reported by the plant (pH4D), corresponding to the obtained replicas, an interval of trust was identified for that variable, they were carried out validation tests to this interval and finally he/she was carried out the comparison of the results obtained with the interval of trust obtained in the investigation previous with the one obtained in this work.

FACTIBILIDAD DEL EMPLEO DE UN CONSORCIO MICROBIANO EN EL TRATAMIENTO DE VINAZAS

El proceso digestivo anaerobio, es un proceso biológico natural en el que una comunidad entrelazada de bacterias cooperan para lograr una fermentación estable y autorregulada, transformando la materia orgánica residual en biogás. En el proceso coexisten cuatro grupos principales de bacterias, siendo las más relevantes las metanogénicas, las cuales tienen como un medio habitual el estómago de los herbívoros. En este estudio se empleó un consorcio microbiano proveniente del fluido ruminal vacuno para investigar la factibilidad de su empleo en la depuración de vinazas provenientes de una destilería, mediante la degradación de la materia orgánica expresada como DQO y la generación de biogás. Los resultados muestran una alta capacidad de degradación del sustrato, disminuyendo en más de la mitad el contenido orgánico inicial (56,7 %). Por otro lado, el volumen de biogás generado por el sistema sugiere que las primeras horas de reacción son cruciales para el proceso digestivo. Finalmente, la relación entre el biogás y la DQO indica que por cada gramo de DQO disminuido se generan 971,2 mL de biogás, lo cual representa una muy aceptable degradación del vertido contaminante.

The anaerobic digestive process is a natural biological process in which an interlaced community of bacteria cooperates to obtain stable and auto-regulated fermentation, transforming the residual organic matter into biogas. In the process four main groups of bacteria coexist, being the most important methanogenics, which have like habitual means the stomach of the ruminant. In this study was used an originating microbial partnership of rumen of cow to investigate the feasibility of its use in the depuration of vinasses originating of a distillery, by means of the degradation of organic matter expressed like COD and with the generation of biogas. The results demonstrate a high capacity of degradation of the substrate, diminishing in more than half the initial organic content (56,7 %). On the other hand, the volume of biogas generated by the system suggests them first hours of reaction are crucial in digestive process. Finally, the relation between biogas and COD indicate that by each gram of diminished COD 971,2 mL of biogas are generated, which represents a very acceptable degradation of the pollution.

MODELACIÓN MATEMÁTICA DEL ÁREA DE CALENTADORES DE UN CENTRAL AZUCARERO PARA LA PRODUCCIÓN DE AZÚCAR CRUDO

En este trabajo se presenta la modelación matemática de los equipos en el área de calentadores de un central azucarero, que fue utilizada para la elaboración de un programa computacional que permite el diseño de dichos equipos, la simulación de las operaciones que ocurren en ellos, así como, analizar la influencia de las variables involucradas en el proceso. Los resultados calculados por el programa con las ecuaciones obtenidas de la modelación se comparan con los obtenidos según los Índices de Capacidades para Ingenios de Crudos de Cuba, que también se calculan en el programa, con vista a comprobar la efectividad de la modelación.

In this work the mathematical modelling of the equipment of heaters area of a sugar factory is presented, that was used for the elaboration of a computation program that allows the design of this equipment, the simulation of the operations that happen in them, as well as, to analyze the influence of the variables involved in the process. The results calculated by the program with the obtained equations by the modelling are compared with those obtained according to the indexes of capacities for raw sugar factories of Cuba that are calculated also in the program, with view to check the effectiveness of the mathematical modelling.

APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN EN QUÍMICA. DESARROLLO DE SOFTWARE MC-3D

El uso de mapas conceptuales constituye una valiosa herramienta didáctica, pudiendo aplicarse en todas las fases del proceso educativo; han demostrado ser un instrumento eficaz en el contexto de aprendizaje y evaluación. Sin embargo, hay algunas cuestiones por resolver para lograr el uso correcto de los mapas, ya que muchas construcciones tienden a ser más descriptivas que explicativas. A fin de facilitar el aprendizaje de la química para los estudiantes de ingeniería química, se diseñaron y construyeron mapas conceptuales tridimensionales para superar las deficiencias de conectores inadecuadas o exceso de conceptos en un plano (2D). Para facilitar el diseño de mapas 3D, se desarrolló un software. Se presentan las estructuras obtenidas para temas del curso de química y los comentarios de los alumnos sobre el uso del programa desarrollado.

The use of conceptual maps constitutes a valuable didactic tool, being able to apply in all the phases of the educative process; they have showed to be an effective instrument in learning and evaluation context. However, there are some issues to resolve to achieve the correct use of the concept maps, since many buildings tend to be more descriptive than explanatory. In order to facilitate the learning of chemistry in Chemical Engineering students, 3D conceptual maps were designed and constructed to overcome the deficiencies of inadequate connectors or excess of concepts in a 2D map. In order to facilitate the design of 3D maps, software was developed. The structures obtained for subjects of the course of Chemistry and the commentaries of the students about this software are presented.

ANÁLISIS DEL EFECTO DE LAS PRINCIPALES VARIABLES QUE DETERMINAN EL COMPORTAMIENTO REOLÓGICO DE SUSPENSIONES LIMONÍTICAS

En el presente trabajo se han estudiado las propiedades reológicas de las suspensiones limoníticas que se alimentan al proceso de lixiviación ácida a presión (LAP) en Moa. Se seleccionaron dos muestras minerales con composiciones químicas marcadamente diferentes, correspondientes a los yacimientos Moa Oriental (Área # 30) y Moa Occidental Zona A (Área # 12), para preparar las pulpas requeridas con el mismo procedimiento empleado a escala industrial. La primera parte del trabajo experimental consistió en la caracterización físico-química de las muestras utilizando las técnicas siguientes: análisis granulométricos con un analizador de partículas, ensayos de estabilidad para la determinación de puntos de carga cero (p.c.c) y fluorescencia de Rayos X para la composición química. Luego se aplicó un diseño estadístico de experimentos 2K para valorar los efectos del contenido de sólidos (% S), la composición química (Nrmin), la diferencia de pH (p.c.cpH), la distribución de tamaños de las partículas (s) y sus interacciones sobre la viscosidad aparente de la suspensión (µ); teniendo en cuenta el dominio de operación de la planta. Los resultados han mostrado que todas las suspensiones estudiadas presentaron un comportamiento no newtoniano, que se ajusta al modelo reológico de Bulkley-Herschel. Por otra parte, se determinó que en el intervalo definido para cada variable, exceptuando el contenido de sólido, los restantes factores y varias interacciones entre dos y tres de ellos, presentan un efecto altamente significativo sobre la viscosidad aparente de las suspensiones.

The present research paper studies the rheological properties of limonitic suspensions in the ore feed to the Pressure Acid Leach (PAL) process in Moa. Two ore samples with significantly different chemical characteristics were selected. The samples were collected in Moa Oriental ore body (Area #30) and Moa Occidental ore body (Area # 12) in order to prepare the required ore slurries following the same procedure that is currently used by industrial facilities. The first part of the experiment included a physical-chemical characterization of the samples using the following techniques: particle size analysis using a particle analyzer, stability tests to determine the points of zero charge and x-ray fluorescence analysis to determine chemical composition. Afterward, a statistical design of experiments 2k was used to evaluate the effects of percent solids (% S), chemical composition (Nrmin), difference of pH (p.c.c-pH) and particle size distribution (s) and their interactions on the apparent viscosity of the suspension (µ) taking into consideration the operating band of the Process Plant. The results indicate that all suspensions had a non-Newtonian behavior that matches the Bulkley-Herschel rheological model. On the other hand, it was determined that with the exception of the % solids, the remaining factors and several interactions among two or three of them have a significantly high effect on the apparent viscosity of suspensions within the defined interval for each variable.

ASPECTOS TECNOLÓGICOS GENERALES PARA LA CONVERSIÓN A ETANOL DE LA BIOMASA LIGNOCELULOSICA II

Por su elevado contenido de azúcares fermentables y su extraordinaria disponibilidad, entre otras muchas razones, es la biomasa lignocelulósica la materia prima de excelencia para la producción de etanol carburante, el cual es considerado como una alternativa más limpia a los combustibles fósiles. En este trabajo se tratan algunos de los retos que enfrenta la producción de este combustible renovable, derivados del empleo de este sustrato, que incluyen su pretratamiento por explosión de vapor (EV) y la hidrólisis enzimática (HE), así como los compuestos inhibidores de la fermentación que se generan como consecuencia de estos procesos. En este contexto, las capacidades productivas de la especie microbiana son fundamentales en el rendimiento y eficiencia del proceso fermentativo. El incremento en el consumo de glucosa y xilosa, la tolerancia a la temperatura y a los compuestos inhibidores son caracteres que pueden ser desarrollados o potenciados mediante la aplicación de diferentes estrategias de ingeniería evolutiva, siendo ésta una importante contribución en el mejoramiento de la tecnología del etanol lignocelulósico.

For their high content of fermentable sugars and their extraordinary readiness, among other many reasons, is the biomass lignocelulósica the matter excellence cousin for the production of ethanol fuel, which is considered as a cleaner alternative to the fossil fuels. In this work are treated some of the challenges that faces the production of this renewable fuel, derived of the employment of this substrate that include their pretratamiento for explosion of vapor (EV) and the enzymatic hydrolysis (EH), as well as the compound inhibitors of the fermentation that are generated as consequence of these processes. In this context, the productive capacities of the microbial species are fundamental in the yield and efficiency of the fermentative process. The increment in the consumption of glucose and xylose, the tolerance to the temperature and the compound inhibitors is characters that can be developed or powered by means of the application of different strategies of evolutionary engineering, being this a important contribution in the improvement of the technology of the lignocellulosic ethanol.