Tecnología Química

Consideration of Uncertainty in the Proposed new Business Portunities in the Company Azucarera Ignacio Agramonte, Camagüey

En el presente trabajo se realiza una estimación de la incertidumbre para determinar si es factible la proyección de nuevas oportunidades de negocios en la Empresa Azucarera Ignacio Agramonte, Camagüey, a partir de las propuestas de sus empresarios; los pronósticos y análisis estadísticos se realizan a partir del empleo del paquete Statgraphics Centurion XVI, para esto se identifica un modelo de pronóstico ajustado según datos históricos de la empresa, se simulan intervalos de confianza para el pronóstico, se evalúa la incertidumbre asociada a la predicción, así como el pronóstico realizado por la empresa y se identifican los impactos para la posible reconversión y/o asimilación de una nueva producción, mediante el software SuperPro Design versión 9, determinando que las proyecciones de la empresa se acercan bastante al modelo ajustado de un escenario optimista y se aceptan las nuevos proyectos de los empresarios, entre ellos la inversión de sendas plantas para la producción de D-xilosa y xilitol como oportunidades de negocio en virtud de la incertidumbre en la disponibilidad de su materia prima.

With this work an estimate of uncertainty is performed to determine whether the screening of new business opportunities in the Sugar Company Ignacio Agramonte, Camagüey, from the proposals of its business is feasible, forecasts and statistical analyzes were performed from employment package Statgraphics Centurion XVI, for this a forecasting model set is identified by historical data of the company, confidence intervals for the forecast are simulated, the uncertainty associated with the prediction is evaluated, as well as assumptions made by the company and impacts for possible restructuring and / or assimilation of a new production are identified by the software SuperPro Desing version 9, determining that the projections of the company are very close to the model set an optimistic scenario and accept new projects employers, including the investment of two plants for the production of D-xylose and Xylitol.

Biomass Gasification for Power Generation Internal Combustion Engines. Process Efficiency

La biomasa constituye una de las fuentes renovables de energía de mayores perspectivas a nivel mundial, por sus potencialidades y su menor impacto ambiental en comparación con los combustibles fósiles. Mediante diferentes procesos y tecnologías de conversión energética es posible obtener combustibles en forma sólida, líquida y gaseosa a partir de cualquier tipo de biomasa. En éste trabajo se presenta la evaluación de la eficiencia térmica y global de la instalación de gasificación en la Empresa Forestal Integral de Santiago de Cuba, proyectada para la generación de electricidad a partir de los residuos de la industria forestal. El gasificador es un reactor downdraft, modelo COMBO-80 de fabricación Hindú y el motor (diesel) modelo Leyland modificado para trabajar con gas pobre. La evaluación fue realizada para diferentes cargas (potencia eléctrica generada) del motor a partir de mediciones experimentales del flujo y composición del gas alimentado al motor. Los resultados muestran que el motor trabaja con una eficiencia térmica en un rango de 20-32 % con una eficiencia global entre 12-25 %.

Biomass is a renewable energy sources worldwide greater prospects for its potential and its lower environmental impact compared to fossil fuels. By different processes and energy conversion technologies is possible to obtain solid, liquid and gaseous fuels from any biomass.In this paper the evaluation of thermal and overall efficiency of the gasification of Integral Forestry Company Santiago de Cuba is presented, designed to electricity generation from waste forest industry. The gasifier is a downdraft reactor, COMBO-80 model of Indian manufacturing and motor (diesel) model Leyland modified to work with producer gas. The evaluation was conducted at different loads (electric power generated) of the motor from experimental measurements of flow and composition of gas supplied to the engine. The results show that the motor operates with a thermal efficiency in the range of 20-32% with an overall efficiency between 12-25 %.

Characterization Settler effluent of Nickel Carbonate in the Company Comandante Ernesto Che Guevara Moa, Cuba

El presente trabajo tuvo como objetivo realizar la caracterización del efluente del sedimentador de Carbonato de Níquel en la Empresa Comandante Che Guevara de Moa, para analizar la posibilidad de recuperar el níquel disuelto. El efluente es obtenido de la destilación de la solución producto de la lixiviación carbonato-amoniacal. Para el cumplimento del mismo se determinaron las características físicas: pH, turbidez, color, sólidos totales disueltos, sólidos en suspensión y comportamiento granulométrico de los mismos; además de las químicas: dureza cálcica, dureza total, cloruros totales, amoniaco, níquel total, níquel disuelto y el índice de Langelier. Entre los métodos utilizados estuvieron el electrométrico, colorimétrico, valoración, gravimétrico, volumétrico y absorción atómica. El efluente según los resultados obtenidos es un agua residual muy coloreada, poco turbia, de ligeramente dura a moderadamente dura, alcalinidad total elevada, con sólidos totales disueltos elevados, sólidos en suspensión promedio bajos, elevado contenido de cloruros y amoniaco, alta presencia de elementos metálicos y sulfatos, posee una concentración de níquel total promedio de 183,03 mg/L encontrándose el 81,3 % en forma de níquel disuelto, desde medianamente corrosivo hasta incrustante severo, posee el 28,53 % de las partículas en estado coloidal y una granulometría máxima de los sólidos en suspensión de 43,27 µm. Se concluyó que según sus características es posible recuperar el níquel disuelto mediante un proceso de coagulación-floculación, recomendándose un tratamiento previo con el objetivo de disminuir el contenido de amoníaco.

This paper aim is charactering the effluent of the nickel carbonate thickener, which is obtained from the distillation of the product solution of the ammoniacal carbonate leaching. The following physical characteristics were determined for such as: pH, turbidity, color, total dissolved solids, suspended solids, as well as their particle size behavior and also the following chemical characteristics were determined such as calcic hardness, total hardness, total chlorides, ammonia, total nickel and dissolved nickel, as well as Langelier’s Index. Within the applied methods, the electrometric, colorimetric, assessment, gravimetric volumetric and the atomic absorption method are included. The effluent according to the results obtained is a, little turbid, from slight hard to moderately hardness, of total high alkalinity and very colorful waste water, with high total dissolved solids, low average suspended solids , with high content of chlorides and ammonia, high presence of metallic elements and sulfates, it has total average nickel concentration of 183,03 mg/L, 81,3 % is encountered as dissolved nickel , from fairly corrosive to severe scaling, 28,53 % of its particles are in the colloidal state and maximum particle size of suspended solids of 43,27 µm. It was concluded that according to its characteristics, it is possible to recover the dissolved nickel through a process of coagulation-flocculation, for which a prior treatment is recommended in order to reduce the ammonia content.

Influence of Inserting Cylindrical Helices on the Critical Reynolds number of a flow in an annular space

El objetivo del trabajo es obtener la influencia de la inserción de hélices cilíndricas sobre el valor del número de Reynolds crítico de un flujo que circula en un espacio anular. Se modificó el valor del flujo que circula en un espacio anular de forma paulatina y se obtuvieron valores de la velocidad crítica alta del flujo, complementado con la visualización del flujo a partir de la inyección de tinta. La medición de la temperatura del flujo integra la obtención de los números de Reynolds crítico alto en el fluido y establece las diferencias comparativas entre las hélices insertadas, así como en espacios anulares sin la presencia de estos elementos turbulizadores. La aparición de la turbulencia en el sistema de flujo indicado según el valor mínimo del Reynolds critico donde desaparecen las condiciones del régimen laminar en el sistema permite obtener las hélices cilíndricas que más influyen en el cambio del régimen hidrodinámico. Las deducciones del análisis pueden considerarse un punto de partida para desarrollar estudios experimentales sobre la presencia de las hélices cilíndricas como elemento promotor de turbulencia del flujo anular.

The objective of this study is to obtain the influence of inserting cylindrical helices in the high critical Reynolds number in flow an annular space. The flow rate was modified in an annular space gradually and through flow visualization, was obtained the high values of the critical velocity. By measuring the fluid temperature critical Reynolds numbers were obtained for each helix. They settled comparative differences between helices inserted and annular spaces without these elements turbulizers. The onset of the turbulence in the flow system was indicated by the minimum value of the critical Reynolds where disappear laminar flow conditions in the system allows select the cylindrical helices with more influence in hydrodynamic regime change. Deductions of the analysis can be considered a starting point to develop experimental studies about the cylindrical helices as promoter of annular flow turbulence.

Determination of Extraction conditions of Phenolic Compounds using Chuquiraga Jussieuijf Gmel solid samples leaching

Se evaluó experimentalmente la capacidad de extracción a diferentes condiciones, en un medio acuoso, de los compuestos fenólicos contenidos en un sólido pulverulento de una especie vegetal autóctona del Ecuador denominada Chuquiraga Jussieui J.F Gmel, a fin de establecer los parámetros para elaborar un extracto acuoso de la especie en mención que será empleado en la elaboración de bebidas funcionales. El experimento se realizó utilizando las cantidades de 15 y 20 g de material vegetal seco y molinado de las partes aéreas de la planta con un tamaño de partícula de 3 mm en 200 mL de agua tratada, con velocidades de agitación de 60 y 100 rpm a tiempos de contacto de 30 y 45 min. En todas las interacciones la variable de respuesta fue el contenido de compuestos fenólicos determinados mediante el método FolinCiocalteau expresado en miligramos de ácido Gálico. Se estableció que las variables que inciden significativamente en el proceso de extracción sólido líquido fueron la concentración y el tiempo de contacto, determinándose los valores de los mismos.

The extraction capacity of phenolic compounds from a solid powder of an Ecuador indigenous vegetal specie called Chuquiraga Jussieui JF Gmel was evaluated experimentally in an aqueous medium using different conditions. Phenolic content was evaluated in order to establish the parameters for preparing an aqueous extract to be used in the development of functional beverages. The experiment was performed using the amounts of 15 and 20 g of dry milled material from the aerial parts of the plant with a particle size of 3 mm in 200 mL of treated water, with stirring rates of 60 and100 rpm and contact times of 30 and 45 minutes. In all experiments the response variable was the content of phenolic compounds determined by Folin-Ciocalteau method expressed in milligrams of gallic acid. It was established that the concentration and contact time variables affect significantly the solid-liquid extraction process and their values were determined.

Environmental Impacts and Risks in the Milk Combined of Bayamo. Cuba (Part I)

En este trabajo se analizaron los impactos y riesgos ambientales del Combinado Lácteo de Bayamo. Para ello, primeramente se identificaron los principales riesgos ambientales de cada proceso, se analizó el Plan de Reducción de Desastres de la fábrica, además de la determinación de los aspectos e impactos ambientales asociados a los residuales sólidos, líquidos y a la laguna de estabilización. También se reflejaron las medidas con sus respectivas acciones reconocidas por la Dirección de la Empresa para la eliminación de los impactos ambientales negativos. Se realizó el análisis HAZOP que consiste en la evaluación cualitativa y cuantitativa de los riesgos e impactos identificados y se analizaron sus consecuencias. Mediante este se determinó que la fábrica de helado genera más impactos y riesgos que la planta de tratamiento de residuales.

In this work the impacts and environmental risks of the Combined Milk of Bayamo were analyzed. For it, firstly the main environmental risks of each process were identified, the Plan of Reduction of Disasters of the factory was analyzed, besides the determination of the aspects and environmental impacts associated to the residual solids, liquids and to the stabilization lagoon. They were also reflected the measures with their respective actions recognized by the Address of the Company for the elimination of the negative environmental impacts. He/she was carried out the analysis HAZOP that consists on the qualitative and quantitative evaluation of the risks and identified impacts and their consequences were analyzed. By means of this it was determined that the factory of ice cream it generates more impacts and risks that the treatment plant of residual.

Influence of Types of Drying for Obtaining Flour from Californian red Worm (Eisenia Foetida) at Pilot Scale

Se evaluó el secado de muestras de harina de lombriz roja californiana, utilizando dos tipos de secaderos, de tipo bandeja con circulación y sin circulación de aire. Las condiciones de secado se fijaron con temperaturas asociadas a la literatura, en rangos de 60, 90 y 120 ºC. La humedad inicial de la todas las muestras fue de 90 % y el valor de la humedad final requerida es de 12 %, el porcentaje inicial de proteína fue de 65, 31 %; se desnaturalizó la proteína en todas las pruebas con aire forzado, debido a la conformación de una película superficial que impidió la salida de la humedad y descontinuó el proceso de extracción del agua de la parte inferior del sólido a secar, estas muestras fueron desestimadas. Para las muestras sin circulación de aire se encontraron los mejores rendimientos a 90 ºC, el porcentaje de proteína se mantuvo en 61,50 %, con un tiempo de secado de 360 min. Para las muestras a 60 ºC, los tiempos de secado fueron hasta los 1200 min, con valores constantes de proteína de 62,51 %. Las muestras a 120 ºC, produjeron una reducción significativa de la proteína hasta un 23,14 %, con un menor tiempo de secado de 220 min. Se establece una diferencia estadísticamente significativa entre el tipo de secadero utilizado a escala piloto y la temperatura del secado, sobre la variable respuesta que es el tiempo de secado. Estableciendo finalmente las condiciones de la operación a 90 ºC, sin circulación de aire.

Drying flour samples Californian red worm was evaluated using two types of dryers, tray-like circulation without air circulation. The drying conditions were fixed with temperatures associated literature in ranges 60, 90 and 120 °C. The initial moisture of all samples was 90 % and the value of the required final humidity is 12 %, the percentage Initial protein was 65, 31 %; denatured protein in all tests with forced air, due to the formation of a surface film that kept the moisture out and discontinued the process of extracting water from the bottom of the solid to dry, these samples were rejected. For samples without airflow better yields 90 °C., the percentage of protein remained at 61, 50 %, with a drying time of 360 min they were found. For the samples to 60 °C, drying times were up to 1200 min, with constant values of 62,51 % protein. The samples at 120 °C produced a significant reduction of up to 23, 14 % protein with a shorter drying time 220 min. A statistically significant difference between the type of dryer used to pilot scale and drying temperature on the response variable is the drying time is established. Finally establishing the conditions of operation at 90 °C without airflow.

Automation of Raw sugar Crystallizer tacho of Central Julio Antonio Mella. Cuba

En el presente trabajo se aborda el análisis de la situación actual y perspectivas de solución que permitan, de forma económica y eficiente la automatización en el Área de Tachos de la Empresa Azucarera Julio Antonio Mella, formando parte de los "Sistemas de Control Supervisorio", para el Primer Nivel de Automatización en esta Industria, realizándose la propuesta de automatización en el área de tachos del central mediante Autómatas Programables (PLC´s). Esta propuesta surge a partir de la necesidad de mejorar el proceso de cristalización del tacho 5 de dicha área, ya que la misma no presenta automatización ninguna, es decir, todo se realiza de forma manual, lo cual traerá consigo indudablemente una mejoría de la calidad del producto final. Se definen la estructura y variables del sistema de control, demostrando la factibilidad de la solución propuesta. El resultado esencial del trabajo consiste en la presentación de una propuesta de automatización que consta de la estructura de un algoritmo de control, teniendo en cuenta los requerimientos, medios técnicos para su ejecución, las variables que deben ser observadas y procesadas, así como los elementos de acción final; se propone la respectiva instrumentación de campo, para llevar a cabo satisfactoriamente el control con las mínimas inversiones posibles.

This paper treats about the analysis of the actual situation and prospects for solutions that permit economical and efficient automation in the area of Tachos of Sugar Company Julio Antonio Mella, as part of the "Supervisory Control Systems", for the first level of automation in this industry, performing the proposed automation in the central area of cans by PLCs .This proposal arises from the need to improve the crystallization process tacho 5 of that area, since it has no automation, that is, everything is done manually, which will bring undoubtedly a quality improvement the final product. The structure and control system variables are defined, proving the feasibility of the proposed solution. The essential result of the work involves the submission of a proposal of automation that has the structure of a control algorithm, taking into account the requirements, technical resources for implementation, the variables that must be observed and processed, as well as elements of final action; the respective field instrumentation is proposed, to perform satisfactorily the control with the minimum possible investment.

Microscopic Characterization of Petroleum and Water Muxture with Electric and Magnetic Treatment

En este trabajo se realizó un estudio de la distribución de tamaños de gotas en mezclas de crudo M-30 con 2, 6 y 10 % de agua. Las mezclas son tratadas con campo magnético, campo eléctrico y la combinación de ambos tratamientos. Se emplea un tratamiento magnético de 0,455 0 T y el tratamiento con campo eléctrico se realiza aplicando una diferencia de potencial de 650 V. Se determina microscópicamente la frecuencia de aparición de las gotas de agua en las muestras analizadas y su tamaño, obteniendo las mayores frecuencias de aparición de gotas superiores a 2000 µm en las mezclas tratadas con la combinación de campo magnético y eléctrico, preparadas con 2 % y 10 % de agua, predominando gotas deformadas. Finalmente, se puede observar que a pesar de que la distribución de tamaños de gotas pudiera contribuir a la separación de agua de las mezclas preparadas, fundamentalmente a 10 % de agua, esto no se produce.

This paper presents a study of the distribution of sizes of droplets in the mixtures of oil M-30, with the following compositions dispersed phase: 2, 6 and 10 %. The mixtures are treated with magnetic field, electric field and the combination of both treatments. We perform a magnetic treatment of 0,4550 T and the electric field treatment is made by applying a potential difference of 650 V. The frequency of occurrence of water droplets in the emulsions and their size was determined microscopically, obtaining the highest frequency of occurrence exceeding 2000 µm drops in cells treated with the combination of magnetic and electric field, prepared from 2 % and 10 % water, predominantly deformed droplets. Finally, it can be seen that even though the size distribution of droplets may contribute to the water separation tank mixes of essentially 10 % water, this does not occur.

Power Transformer Diagnosis from Furan Compounds

La vida útil de los transformadores de potencia depende de las formas de explotación y mantenimiento. Durante su explotación, están sometidos a esfuerzos mecánicos, térmicos, eléctricos y ambientales que degradan el aceite y los materiales aislantes, provocando defectos internos, de lento desarrollo, que si se detectan a tiempo, puede evitarse que devengan en costosas fallas mayores. Durante los últimos 30 años diferentes estudios han demostrado que la correlación entre los furanos y el grado de polimerización, tiene una relación directa con el nivel de degradación del papel, cuyo proceso de envejecimiento consiste esencialmente en una despolimerización provocada por las reacciones químicas: acido-hidrólisis, pirolisis y oxidación. El objetivo de la investigación es utilizar el análisis de los compuestos furanos contenidos en el aceite de los transformadores en explotación, para determinar su grado de polimerización, diagnosticar fallas iniciales y conocer el estado de envejecimiento del aislamiento en los mismos. Para ello se emplean métodos histórico-lógico; en el análisis de los antecedentes y evolución del tema; inducción-deducción y generalización, en el estudio de la bibliografía relacionada con la investigación; deductivo -para a partir de los resultados de los análisis de laboratorio- realizar el diagnóstico y matemáticos, en los cálculos y revisiones de los datos. Como resultado se hicieron diagnósticos de transformadores en explotación, que permiten concluir, que las concentraciones de furanos en el aceite dieléctrico pueden emplearse para la determinación del estado de los transformadores y para detectar de fallas pequeñas recién comenzadas y de lenta evolución.

The lifetime of power transformers depends on the exploitation and maintenance. During their operation, are subjected to mechanical, thermal, electrical and environmental stresses that degrade oil and insulating materials, causing internal defects, of slow development, that if detected early, can be avoided by becoming in costly major faults. During the last 30 years, various studies have shown that the correlation between the furans and the polymerization degree has a direct relationship with the level of paper degradation, which aging process consists essentially in a depolymerization caused by chemical reactions: acid-hydrolysis, pyrolysis and oxidation. The objective of the research is to use the furan compound analysis in operating oil transformer to determine their degree of polymerization, diagnose faults and know the aging state of the insulation in them. The following methods are used: Historical - logical; in the analysis of the history and evolution of the topic; induction - inference and generalization in the study of literature related to research; deductive - for from the results of laboratory tests - make the diagnosis and mathematicians, in the calculations and data revisions. As a result, diagnoses were made in operating transformers, which allow us to conclude that furan concentrations in the dielectric oil can be used for determining the status of transformers and to detect newly started small faults and of slow evolution.

Proposal for environmental improvement in the project of a Production Plant of Gavanised Steel in Angola

Aprovechando el hecho de ser Angola rico en recursos de cinc y la necesidad de revolucionar el sector industrial local, se realizó el anteproyecto de una planta de producción de acero galvanizado pero esta industria constituye una creciente preocupación ante los desequilibrios que pueda ocasionar al ambiente. Su proceso productivo requiere sustancias químicas catalogadas como peligrosas y altas temperaturas, representando condiciones de riesgo a las personas e instalaciones, por la probabilidad de ocurrencia de accidentes en su manejo, así como un potencial impacto al ambiente, por la generación de descargas de diversa índole. Consciente de estos problemas el objetivo de este trabajo fue desarrollar las propuestas que permitan reducir, en el nuevo proyecto de Planta de Galvanizado, la generación de residuos y minimizar el impacto al ambiente, logrando así una mejor calidad en su producto final y una mayor confiabilidad del cliente, por ser éste es uno de los requisitos para la certificación ISO 14000, llegando así a una Producción más Limpia (PML). Del balance de materiales, se determinaron como residuos problemáticos el ácido, los gases y vapores generados en el decapado, gases y vapores en el galvanizado, los lodos generados en el tratamiento del flux, la mata y las cenizas de cinc. Se consideran como opciones importantes a la reducción de residuos a largo plazo la instalación de nuevas tecnologías, tales como campanas de extracción de gases, sistema de regeneración interna de flux y una mampara con filtros de manga; asegurando de esta manera la reducción de los residuos peligrosos generados en el proceso.

Taking advantage of the fact that zinc rich in resources and the need to revolutionize the local industrial sector Angola, the draft of a production of galvanized steel but this industry is a growing concern about the imbalances that may cause to the environment was performed. Its production process requires designated hazardous chemicals and high temperatures, conditions representing risk to people and facilities, the probability of occurrence of accidents in handling and potential impact on the environment, for the generation of discharges of various kinds. Aware of these problems, the objective of this work was to develop proposals to reduce, in the new draft Galvanizing Plant, waste generation and minimize the impact on the environment, thus achieving a better quality final product and increased reliability customer, as this is one of the requirements for ISO 14000 certification. Material balance were determined as problematic acid residues, gases and vapors generated in pickling, gases and vapors in galvanizing sludge generated in the treatment of flux, matte and zinc ashes. Are considered important options to reduce long-term waste installation of new technologies, such as hoods, gas regeneration system of internal flux and a screen with bag filters; thus ensuring the reduction of hazardous waste generated in the process.

Didactic Principles in the Acquisition of Skills in the Practical Classes of Physical-Chemistry II

En este trabajo se exponen las experiencias adquiridas por los profesores que imparten la asignatura Química-Física II en la facultad de Ingeniería Química de la Universidad de Oriente, en la aplicación de los principios didácticos en el desarrollo de las clases prácticas de la asignatura Química-Física II, con el objetivo de desarrollar de forma adecuada en los estudiantes las habilidades declaradas en el programa de la misma. Se muestra como teniendo en cuenta los principios didácticos que aquí se tratan, durante el desarrollo de las Clases Prácticas, es decir, haciendo énfasis en la correcta estructuración que deben tener éstas, la planificación, y la sistematización entre otros principios didácticos, es posible lograr el desarrollo de las habilidades propias de la asignatura e influir en la preparación de los estudiantes para enfrentar situaciones problémicas cada vez más complejas en asignaturas posteriores. Se presentan los Esquemas Generalizados de Actividades (EGA), de la asignatura, los cuales ayudan a desarrollar el pensamiento lógico, buscar el mejor algoritmo de solución y reforzar de forma progresiva las habilidades que a través de estas clases prácticas van adquiriendo los estudiantes.

In this paper the experiences of teachers who teach the subject Physical Chemistry II, at the Faculty of Chemical Engineering at the University of East in the application of teaching principles in the development of practical classes of the course are exposed Physical Chemistry II, in order to properly develop in students the skills declared in the program itself. It shows how considering the didactic principles discussed here during the development of the Practice Classes, ie emphasizing the correct structure that must have these, planning, and systematization including teaching principles, is possible developing their own skills and influence the course preparing students to face increasingly complex problem situations in later courses.Generalized Scheme of Activities (GSA) of the subject, which help to develop logical thinking, look for the best solution algorithm and progressively strengthen the skills through these students are acquiring CP are presented.