Tecnología Química

¡Bienvenido el nuevo año 2021!

Calculation of the corporate ecological footprint in the "Frank Pais Garcia" mill

RESUMEN La huella ecológica es una importante herramienta para establecer tanto el impacto de las actividades humanas sobre el ecosistema, como las medidas correctoras para paliar dichos impactos, transforma todos los consumos de materiales y energía a hectáreas de terreno productivo (cultivos, pastos, bosques, mar, suelo construido o absorción de CO2) dándonos una idea clara y precisa del impacto de un estras actividades sobre el ecosistema. Es el indicador "final" porque transforma cualquier tipo de unidad de consumo (toneladas, kilowatios, litros, etc.), así como los desechos producidos, en un único número totalmente significativo. En el presente trabajo se determinó la Huella Ecológica corporativa, indicador global y sintético que permite avanzar en la evaluación de la sostenibilidad de la empresa Molinera Frank País García en el municipio Santiago de Cuba. Para el cálculo de la huella ecológica corporativa se utilizó la metodología propuesta por Doménech “Guía metodológica para el cálculo de la huella ecológica corporativa”, a la que se le introdujeron adaptaciones con el fin de llevarla al ámbito del presente estudio. El resultado obtenido de la huella ecológica corporativa fue de 0,02 ha/t, desglosada en las sub-huellas de energía 0,011 032 ha/t, insumos 0,002 262 84 ha/t, superficie construida 1,013 99℮-06 ha/t, gastos indirectos 0,000 400 536 ha/t y residuos emisiones y vertidos con un valor de 0,014 952 7 ha/t, que representó un 79 % del total, seguido de la sub-huella de insumos con un 12 %

ABSTRACT The ecological footprint is an important tool to establish both the impact of human activities on the ecosystem and the corrective measures to mitigate these impacts. It transforms all consumption of material and energy into productive land (crops, pastures, forests, sea, built soil or CO2 absorption) giving us a clear and precise idea of the impact of our activities on the ecosystem. It is the "final" indicator because it transforms any type of consumption unit (tons, kilowatts, liters, etc.), as well as the produced wastes, into a single totally significant number. In this paper the Corporate Ecological Footprint was determined, a global and synthetic indicator that allows progress in the evaluation of the sustainability of the Molinera Frank País García Company in the municipality of Santiago de Cuba. For the calculation of the corporate ecological footprint, the proposed methodology in the document: "Methodological Guide for the Calculation of the Corporate Ecological Footprint" Doménech was used, with adaptations introduced in order to bring it to the field of the present study. The result obtained from the corporate ecological footprint was 0.02 ha / t, broken down into energy sub-tracks 0,011 032 ha / t, inputs 0,002 262 84 ha / t, built area 1,013 99℮-06 ha / t, indirect costs 0,000 400536 ha/t waste emissions and discharges with a value of 0,014 952 7 ha / t, which represented 79% of the total, followed by the input sub-footprint with 12 %.

Validation of a new pressure gradient model in laminar hydrotransport of lateritic slurry

RESUMEN En el presente trabajo se realiza un estudio para validar un nuevo modelo de gradiente de presión utilizando una instalación de hidrotransportesemi-industrial, con el empleo de pulpa laterítica cruda a temperatura de 27 ºC y concentración de sólidos en peso de 41,93 %. Se efectuaron experimentos de caída de presión en un tramo recto de tubería horizontal con el fin de validar el modelo. Como principales resultados se obtiene un nuevo modelo de gradiente de presión teórico para tuberías cilíndricas y horizontales, en régimen de flujo laminar, con un comportamiento reológico Herschel-Bulkley del fluido; el porcentaje de error no supera el 0,98 %, siendo más preciso tomando como referencia los resultados reportados en la literatura técnica.

ABSTRACT In the present work a study is carried out to validate a new pressure gradient model using a semi-industrial hydrotransport facility, with the use of crude lateritic slurry at a temperature of 27 ºC and a concentration of solids by weight of 41,93%. Pressure drop experiments were carried out in a straight section of horizontal pipe in order to validate the model. As main results, a new theoretical pressure gradient model is obtained for cylindrical and horizontal pipes, in laminar flow regime, with a Herschel-Bulkley rheological behavior of the fluid; the error percentage does not exceed 0,98%, being more precise taking as reference the results reported in technical literature.

Option of treatment for the residual waters of the shop 1 of the factory de fibrocemento

RESUMEN En el presente trabajo se obtuvo la caracterización química del agua residual generada por el taller No 1 de moldeo de tanques, caballetes, canalones, entre otros productos, de la empresa de fibrocemento Armando Mestre de la provincia Santiago de Cuba. Los análisis fueron realizados en los laboratorios de la Geominera Oriente, Unidad Empresarial de Base Servicios Geológicos. Los resultados mostraron que los residuales no cumplen con las especificaciones de la norma de vertimiento vigente en lo referido a: pH, conductividad, sólidos sedimentables, DBO5 y DQO. Ello se afirma debido a que el cuerpo receptor de estos residuales es el río Los Guaos, el cual desemboca en la bahía de Santiago de Cuba. Este ecosistema posee un elevado nivel de contaminación, motivado por el vertimiento de residuales líquidos de diferentes industrias que la circundan, con el consiguiente perjuicio ambiental. En correspondencia, el trabajo propone una tecnología para tratar el agua residual generada durante la fabricación de las piezas ya mencionadas.

ABSTRACT In the present work was obtained the chemical characterization of the wastewater generated by the shop 1 of model of tanks, easels, gutters, among other products, of the fibrocement company Armando Mestre of the county Santiago of Cuba. The analyses were realized in the Geominera Oriente, Managerial Unit of Base Geologic Services. The results demonstrated that the residual don't fulfill the specifications of the norm of effective spill in that referred to: pH, conductivity, sedimentary solids, DBO5 and DQO. It is affirmed it because the receiving body of these residual ones is the river The Guaos, which ends in the bay of Santiago from Cuba. This ecosystem possesses a high level of contamination, motivated by the vertimiento of residual liquids of different industries that surround it, with the rising environmental damage. In correspondence the work proposes a technology to treat the residual water already generated during the production of the pieces mentioned.

Prediction of leachate generation in sanitary landfills of Urban Solid Waste in Santa Clara city. Cuba

RESUMEN Un aspecto importante dentro de la Gestión de Residuos Sólidos Urbanos es el conocimiento de las características de los lixiviados en cuanto a parámetros físico-químicos, así como a volúmenes generados. Todo esto contribuye en muchos casos a la toma de decisiones para futuros proyectos de rellenos sanitarios y plantas de tratamiento de lixiviados. Tal es el caso de la ciudad de Santa Clara, donde no se cuenta con un relleno sanitario controlado, aunque si existen planes para su construcción. Por tal motivo se realizó la estimación del cálculo de la generación de lixiviados y de la Carga Contaminante (CC) empleando el Método Suizo, el cual se basa en datos de composición de los residuos, suelo y área del relleno, así como climatológicos. Los resultados muestran caudales que pueden fluctuar entre (8500-130000) m3/mes, con Cargas Contaminantes (CC) entre (60-100) kg/h. Los resultados son de gran ayuda para el futuro diseño y construcción del sitio de disposición final de residuos urbanos y de la planta de tratamiento de lixiviados.

ABSTRACT An important aspect of Urban Solid Waste Management is the knowledge of the characteristics of the leachates in terms of physical-chemical parameters, as well as volumes generated. All this contributes in many cases to the decision making for future landfill projects and leachate treatment plants. Such is the case of the city of Santa Clara, where there is no controlled landfill, although there are plans for its construction. For this reason, the estimation of leachate generation and the Pollutant Load (PL) was calculated using the Swiss Method, which is based on data on the composition of the waste, soil of the landfill area, as well as climatological data. The results show flow rates that can fluctuate between (8500-130000) m3 / month, with Pollutant Load (PL) between (60-100) kg / h. The results are of great help for the future design and construction of the final disposal site for urban waste and the leachate treatment plant.

Biochemical Engineering: a precursory antecedent of the present Biotechnology in Cuba

RESUMEN Para describir la Ingeniería Bioquímica, incluyendo surgimiento y desarrollo de sus estudios universitarios, como antecedente de la Biotecnología en Cuba, se realizó revisión bibliográfica y entrevistas a profesores y especialistas participantes o testigos del proceso. Entre 1940 y 1959 la Bioingeniería ya se aplicaba formalmente en investigaciones científicas internacionales; acá destacaba (1959/1960) el actual Instituto Cubano de Investigaciones en Derivados de Caña de Azúcar (ICIDCA). La Ingeniería Química no incluía formación para escalado industrial de nuevos procesos biológicos, hasta que la Universidad de La Habana (1960/61) creó la especialización Ingeniería Bioquímica que, después, evolucionó a ser carrera; primero fue Ingeniería de Alimentos (1973) y posteriormente Tecnología de Producciones Bioquímicas y Alimentarias (1982) en el Instituto Superior Politécnico (CUJAE). Con ambicioso plan inversionista, entre 1970 y 1989 Cuba desarrolló nuevas industrias que incluyeron las fermentativas, alimentarias y farmacéuticas. En 1987 se reestructuró una nueva Ingeniería Química integral y de perfil amplio, enfocada también a la bioingeniería; el perfeccionamiento de 1990 implicó mayor revolución metodológica con la nueva Disciplina Integradora “Ingeniería de Procesos”, aunque sin modificar la integralidad químico-bioquímica basada en los antecedentes de la década de 1960. Los ingenieros químicos actuales son competentes por igual para las industrias bioquímico-biotecnológicas y las químicas tradicionales. También el postgrado se desarrolló, con maestrías nuevas o fortalecidas; por la CUJAE en: Ingeniería Ambiental, Ingeniería Alimentaria (con colaboración del Instituto de Investigaciones de la Industria Alimentaria) e Ingeniería de los Procesos Biotecnológicos (con personal e instalaciones del Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología).

ABSTRACT In order to describe the Biochemical Engineering, including its university studies creation and development, as precursory antecedent of the Biotechnology in Cuba, it was done a bibliographic research and interviews to teachers and specialists participants or witness in that process. Within 1940 to 1959, the Bioengineering was already applied formally in international scientific researches; here was outstanding (1959/1960) the Cuban Institute for Research in Sugar cane Derivates (ICIDCA). Then in Chemical Engineering was didn’t include a formation for industrial scale up of new biologic processes, until the Havana University creates the specialization in Biochemical Engineering. (1960/61) which, later, was developed into career; first it was Food Engineering (1973) and then Biochemical and Food Productions Technology (1982). With an ambitious investment plan, from 1970 to 1989 Cuba developed new industrial enterprises including the fermentative, food and pharmaceutical ones. A new integral Chemical Engineering with wider profile was restructured in 1987 focused also to bioengineering; the study Plan improvement, in 1990, implied a higher methodological “revolution” with the new Integrating Discipline “Process Engineering”, but without modification of the chemical-biochemical integrality based on the antecedents of the 1960 decade. The actual chemical engineers are equally competent for the traditional chemical industries and the biochemical-biotechnological ones. The postgraduate level as master programs was also developed and improved; in CUJAE are in: Environment Engineering, Food Engineering (with collaboration of the Research Institute of the Food Industry) and Biotechnological Processes Engineering (with personnel and installations of the Biotechnology and Genetic Engineering Center).

Solution methods for multi-objective optimization problems in oil refineries

RESUMEN En este trabajo se aplican los métodos de solución para la optimización multiobjetivo para disminuir el consumo de la sosa cáustica en la etapa de tratamiento de la nafta inestable para la obtención de gas licuado del petróleo (GLP). Primeramente se conceptualizó sobre las ventajas y desventajas de los modelos y sobre los métodos de optimización. Con la cinética de las reacciones, datos del control operacional y datos económicos se obtuvieron tres funciones objetivos y sus respectivas restricciones para luego aplicar el método de optimización jerárquica. Se obtuvo que, con una concentración de sosa cáustica de 15 % peso y un tiempo de reacción de 15 min, en la mayoría de los casos se cumple con el parámetro de calidad de 140 ppm de azufre en el GLP y que en los casos donde no se cumple esta condición el producto debe ser recirculado para una nueva etapa de limpieza.

ABSTRACT In this work, the solution methods for multiobjective optimization are applied to reduce the consumption of caustic soda at the stage of treatment of unstable naphtha to obtain liquefied petroleum gas (LPG). First, the advantages and disadvantages of the models and the optimization methods were conceptualized. With the kinetics of the reactions, operational control data and economic data, three objective functions and their respective restrictions were obtained and then applied the method of hierarchical optimization. It was obtained that, with a caustic soda concentration of 15 % weight and a reaction time of 15 min, in most cases the quality parameter of 140 ppm of sulfur in the LPG is met and that in cases where this condition is not met, the product must be recirculated for a new cleaning stage.

Nutritional and bioactive compounds of Solanum quitoenseLam (Quito quito), native fruit from the andeswith high nutrients potential

RESUMEN El contenido de compuestos nutricionales, bioactivos y capacidad antioxidante del quito quito (Solanumquitoense Lam) fueron determinados en la presente investigación. Destaca el contenido de fibra (1,87 ± 0,06 %) y de minerales como el potasio (40,6 ± 0,21 mg/100 g) y el hierro (34,6 ± 0,21 mg/kg) los que se encontraron en mayor proporción, como macro y microelementos, respectivamente. Dentro de los compuestos bioactivos, el fruto quito quito presentó altos niveles de vitamina C (30,1 + 0,93 mg/100g), polifenolestotales (67,24 + 0,58 mg equivalente de ácido gálico /100 g) y carotenoides (0,74 + 0,07 mg β caroteno /100 g). Se determinó la capacidad antioxidante por los métodos DPPH, ABTS y FRAP, donde el mayor valor correspondió al ABTS (888 ± 21,62 µmol trolox / 100 g) con relación al DPPH (280 ± 16,19µmol trolox / 100 g)y FRAP(197 ± 12,59 µmol trolox / 100 g)en ese orden. Los resultados obtenidos confirman que el quito quito es una fuente prometedora de compuestos nutricionales y bioactivos para ser utilizado como ingrediente funcional en la industria alimentaria.

ABSTRACT The content of nutritional compounds, bioactive and antioxidant capacity of quitoquito (Solanum quitoense Lam) were determined in the present investigation. Highlights the fiber content (1,87 ± 0,06%) and minerals such as potassium (40,6 ± 0,21 mg / 100 g) and iron (34,6 ± 0,21 mg / kg) which are founded in greater proportion, such as macro and microelements respectively. Among the bioactive compounds, the quitoquito fruit presented high levels of vitamin C (30,1 + 0,93 mg / 100g), total polyphenols (67,24 + 0,58 mg equivalent of gallic acid / 100 g) and carotenoids (0,74 + 0,07 mg β carotene / 100 g). The antioxidant capacity was determined by the DPPH, ABTS and FRAP methods, where the highest value corresponded to ABTS (888 ± 21,62 µmol trolox / 100 g) in relation to DPPH (280 ± 16,19 µmol trolox / 100 g) and FRAP (197 ± 12,59 µmol trolox / 100 g) in that order. The results obtained confirm that quitoquito is a promising source of nutritional and bioactive compounds to be used as a functional ingredient

Analysis of the Chemical and Biological Foundations Discipline for the Chemical Engineering career and proposal for its improvement

RESUMEN Las transformaciones socioeconómicas y culturales experimentadas en el país, han demandado profesionales cada vez mejor calificados científica y tecnológicamente, con elevado sentido humanista y siempre comprometidos con la revolución. Para satisfacer esas demandas, la educación superior cubana ha transitado por un constante y siempre ascendente proceso evolutivo manifestado en las cinco generaciones de planes de estudio. El plan de estudios E en la carrera de Ingeniería Química identifica los problemas generales y frecuentes a los que el futuro egresado de la carrera se enfrentará. Para resolver estos problemas el egresado debe aplicar los fundamentos teóricos esenciales adquiridos en su formación a través del desarrollo de un sistema integrado de habilidades adquirido durante la carrera. Para lograr la adquisición de conocimientos básicos esenciales que les permita aprehender los conocimientos de las asignaturas específicas y niveles de competencia adecuados, se incluyen en el currículo base diferentes disciplinas entre las que se encuentra Fundamentos Químicos y Biológicos que aporta un sólido sistema de conocimientos de las ciencias químicas y bioquímicas. De ahí que el objetivo de este trabajo sea analizar críticamente el programa de la disciplina Fundamentos Químicos y Biológicos con el propósito de identificar sus aspectos positivos y negativos en el plan de estudios E, teniendo en cuenta que una de sus principales premisas es la esencialidad de los contenidos. A partir de lo anterior se presentan propuestas concretas para perfeccionar el diseño de la misma en función de garantizar una mejor adquisición de los contenidos por los estudiantes.

ABSTRACT The socio-economic and cultural transformations experienced in the country have demanded increasingly scientifically and technologically qualified professionals, with a high humanistic sense and always committed to the revolution. To meet these demands, Cuban higher education has gone through a constant and always ascending evolutionary process manifested in the five generations of study plans. The curriculum E in the Chemical Engineering career identifies the general and frequent problems that the future graduate of the career will face. To solve these problems, the graduate must apply the essential theoretical foundations acquired in their training through the development of an integrated system of skills acquired during the career. To achieve the acquisition of essential basic knowledge that allows them to apprehend the knowledge of the specific subjects and appropriate levels of competence, different disciplines are included in the base curriculum, among which is Chemical and Biological Foundations, which provides a solid system of knowledge of the chemical and biochemical sciences. Hence, the objective of this work is: To critically analyze the program of the discipline Chemical and biological foundations in order to identify positive and negative aspects of the discipline in the E curriculum, taking into account that one of its main premises is the essentiality of the contents. Based on the above, concrete proposals are presented to improve its design in order to guarantee a better acquisition of the content by students.

Comprehensiveevaluationof a strippingtowertorecoversulphurouswaters in the cienfuegos`soil refinery

RESUMEN En la refinería de Cienfuegos se espera un incremento del consumo de agua y la generación de residuales, sin que exista una tecnología de tratamiento que permita su reutilización. Es objetivo de este estudio evaluar integralmente una torre despojadora para determinar su rehabilitación y consigo procesar las aguas residuales sulfurosas, disminuyendo costos de producción e impacto al medio ambiente. En tal sentido, se realizó un diagnóstico del sistema de agua técnica que posibilitó la identificación de las oportunidades de reúso de agua mediante la metodología WaterPinch, sobre la base de los niveles de concentración de efluentes, que conllevó a una disminución del impacto ambiental con la introducción de una nueva red de distribución. Posteriormente se realizó una evaluación técnico-económica-ambiental para sustentar la propuesta de mejora tecnológica. En la evaluación técnica, se simula el proceso mediante el simulador ProMax® 2.0 para el caso de estudio, lo que permitió la obtención de los parámetros de operación de dicha torre. Se calculan los eco-costos evitados que permitieron demostrar la viabilidad y sostenibilidad de la propuesta de mejora. Como resultado se logra la recuperación de la torre y la reutilización del 98 % de las aguas técnicas y la reducción de los costos e impacto ambiental de las mismas, representando un ahorro anual de 667 757 m3 de agua, equivalente a una disminución de 1 035 023 CUC en los costos de producción, a razón de 1,55 CUC/m3 de agua.

ABSTRACT At the Cienfuegos refinery, an increase in water consumption and waste generation is expected, without there being a treatment technology that allows its reuse. The objective of this study is to fully evaluate a stripping tower to determine its rehabilitation and to process sulfurous wastewater, reducing production costs and impact on the environment. In this sense, a diagnosis of the technical water system was carried out that made it possible to identify opportunities for water reuse using the Water Pinch methodology, based on the concentration levels of effluents, which led to a decrease in environmental impact with the introduction of a new distribution network. Subsequently, a technical-economic-environmental evaluation was carried out to support the technological improvement proposal. In the technical evaluation, the process is simulated using the ProMax® 2.0 simulator for the case study, which allowed obtaining the operating parameters of said tower. The avoided eco-costs are calculated that allowed to demonstrate the viability and sustainability of the improvement proposal. As a result, the recovery of the tower and the reuse of 98% of the technical water is achieved and the reduction of costs and environmental impact of the same, representing an annual saving of 667,757 m3 of water, equivalent to a decrease of 1,035 023 CUC in production costs, at a rate of 1,55 CUC / m3 of water.

Anaerobic digestion of the rice drying residue in semicontinuous regime

RESUMEN En el presente trabajo se evaluó el proceso de monodigestión anaerobia del residuo del secado de arroz (RS) y su codigestión con residuo vacuno (RV) y porcino (RP) en sistema semicontinuo. El estudio se realizó a escala de laboratorio en un reactor de tanque agitado en régimen mesofílico (37 ºC). La carga orgánica volumétrica (COV) se incrementó de 0,5 a 3,0g SV/Ld enmonodigestión, y luego se mantuvo a 3 g SV/Ld en el estudio en codigestión para las mezclas RS96:RV2:RP2, RS94:RV4:RP2 yRS92:RV6:RP2 (en base al % de sólidos volátiles en la mezcla). El mejor rendimiento de biogás se obtuvo durante la codigestión para la mezcla RS92:RV6:RP2 con un valor de 705,48 L/kgSV y una productividad de 2,42 LBiogás/LReactor para COV de 3 g SV/Ld. Su valor fue superior en un 28 % al del RS en monodigestión. Los resultados obtenidos demuestran la mejora del proceso de digestión anaerobia del RS por codigestión con RV y RP.

ABSTRACT In the present work the anaerobic monodigestion process of rice drying residue (RS) and its codigestion with cattle (RV) and pig (RP) residues in semicontinuoregime was evaluated. The RS was studied on a laboratory scale in a continuous stirred tank reactor (CSTR) in mesophilic regime (37 ºC). The organic loading rate (OLR) was increased from 0,5 to 3 g VS/Ld in monodigestion, and then kept at 3 g VS/Ld in the codigestion study for the mixture RS96:RV2:RP2, RS94:RV4:RP2 and RS92:RV6:RP2 (based on the % volatile solids in the mixture). The best biogas yield (ybiogas) was obtained during codigestion for the RS92:RV6:RP2 mixture with a value of 705,48 L/kgVS and a biogas productivity of 2,42 Lbiogas/ Lreactor for a OLR of 3 gVS/Ld. The ybiogas was 28% higher than RS in monodigestion. Results show, an improvement in the AD process of RS by codigestion with RV and RP.

Substitution of aluminium silicate by calcium carbonate in paint production

RESUMEN Una pintura con gran popularidad a nivel mundial es la pintura emulsionada en base agua. El silicato de aluminio tiene una marcada significación en este tipo de pinturas, pero para Cuba constituye un relleno importado con elevado costo en el mercado internacional, limitando la producción de estas pinturas. Es por ello que el objetivo del presente trabajo es realizar una sustitución empleando el carbonato de calcio, principal extendedor de pinturas y recubrimientos, de producción nacional. Para ello, se fabrica una pintura emulsionada mate, protegida por bactericidas y fungicidas. Se evaluó el comportamiento de la pintura en estudio según su fórmula actual y se comparó con la pintura modificada. Se realizaron ensayos como viscosidad, grado de dispersión, densidad, pH, estabilidad, resistencia al frote húmedo, poder cubriente y materia no volátil, siguiendo los métodos de ensayos reflejados en las Normas Cubanas, con el objetivo de evaluar la calidad de la pintura. Finalmente, ningún ensayo muestra resultados negativos para realizar la sustitución, se destacan la viscosidad, la densidad y la resistencia al frote húmedo, en este último ensayo la pintura propuesta duplica en su valor al de la estándar, mejorando el rendimiento de la pintura con excelente lavabilidad y resistencia a la intemperie. Se calcula el ahorro económico que significa poner en práctica esta sustitución resultando un valor de $ 388,14 por cada 1 000 L de pintura que se produzcan.

ABSTRACT Water-based emulsified paint has become very popular worldwide. In its formulation, aluminum silicate has marked significance, but it is an imported filler with a high cost in the international market, which limits the production of these paints. Therefore, the objective of the present work is to highlight a substitution using calcium carbonate, the main paint and coatings spreader, of national production. Consequently, it was decided to evaluate the replacement of aluminum silicate by calcium carbonate in the production of paint, so that it complies with the established quality parameters. For this, the behavior of the paint under study was evaluated according to its current formula and compared with the modified paint. In order to evaluate the quality of the paint obtained, tests were carried out such as viscosity, degree of dispersion, density, pH, stability, resistance to wet rubbing, covering power and non-volatile matter, following the test methods reflected in the Cuban Standards. No test was negative to carry out the substitution. In terms of resistance to wet rubbing, the proposed paint doubles in value to the standard one, improving its performance with excellent washability and resistance to weathering. The economic savings that the Vitral Paints Company means to implement this substitution is calculated, yielding a value of $ 388.14 for every 1 000 L of paint produced.

Assessing Opportunities for Energy Conservation in a Paper Machine

RESUMEN Las máquinas de papel consumen grandes cantidades de energía y en la mayoría de los casos son posibles los ahorros. La sección de secado en la máquina de papel ha sido modificada estructuralmente a través de 60 años de operación, con limitado aprovechamiento del sistema para la recuperación del calor. El objetivo del trabajo es evaluar las oportunidades de conservación de la energía, mediante la aplicación de sistemas de gestión de la energía en la fábrica de papel. Se aplican metodologías para el balance de energía y la integración de calor, teniendo en cuenta los requisitos que especifica la norma cubana ISO 50001 para los sistemas de gestión de la energía en cuanto a la revisión energética. El análisis del pellizco se aplica con el uso de los recursos informáticos HENSAD y Aspen Energy Analyzer. Los indicadores de desempeño energético propuestos constituyen una referencia para la definición de una línea base energética. Se identifican oportunidades de conservación de la energía con un ahorro total anual de $ 48 902 que hace factible ejecutar un proyecto de $ 35 546, cuya inversión se estima recuperar en 2 años.

ABSTRACT Paper machines consume large amounts of energy and in most cases savings are possible. The drying section in the paper machine has been structurally modified through 60 years of operation, with limited use of the heat recovery system. The objective of the work is to assess the opportunities for energy conservation, through the application of energy management systems in the paper factory.Methodologies are applied for energy balance and heat integration, taking into account the requirements specified by the Cuban standard ISO 50001 for energy management systems in terms of energy review. Pinch analysis is applied using HENSAD and Aspen Energy Analyzer computing resources. The proposed energy performance indicators constitute a reference for the definition of an energy baseline. Energy conservation opportunities are identified with a total annual saving of $ 48,902 that makes it feasible to execute a project of $ 35 546, whose capital cost is estimated to be recovered in 2 years.

Evaluation of the influence of the operational variables of catalytic reforming on the deactivation of its bimetallic catalyst at Refinery Cienfuegos S.A.

RESUMEN En la refinación de petróleo, existe un elevado consumo de químicos y catalizadores, que influye en los altos costos de producción y en el impacto medioambiental con el vertimiento de sus residuales. Es conocido que en la Refinería Cienfuegos S.A no existen metodologías para evaluar sistemáticamente el comportamiento de las variables operacionales y su influencia en la desactivación del catalizador que permita establecer ciclos de regeneración más prolongados. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar las variables del proceso de reformación catalítica para determinar su influencia sobre la desactivación del catalizador. En tal sentido, es presentado un procedimiento que permitió la evaluación integral de las variables de proceso, donde se exponen cada uno de los pasos y formulaciones consideradas y su aplicación posibilitó la identificación de las influencias, así como la actividad del catalizador. Para facilitar las operaciones fue diseñado el software IVOACRC, sobre las condiciones de Excel, con la base de datos necesarios. Se identificaron las variables más influyentes sobre la desactivación del catalizador, se calcularon los meses de actividad catalítica lográndose alargar la vida útil del catalizador en tres años.

ABSTRACT In oil refining, there is a high consumption of chemicals and catalysts, which influences the high production costs and the environmental impact with the dumping of their residuals. It is known that at the Cienfuegos S.A Refinery there are no methodologies to systematically evaluate the behavior of the operational variables and their influence on the deactivation of the catalyst that allows establishing longer regeneration cycles. The present study aimed to evaluate the variables of the catalytic reformation process to determine their influence on the deactivation of the catalyst. In this sense, a procedure is presented that allowed the comprehensive evaluation of the process variables, where each of the steps and formulations considered are exposed and their application made it possible to identify the influences, as well as the activity of the catalyst. To facilitate operations, the IVOACRC software was designed, based on Excel conditions, with the necessary database. The most influential variables on the deactivation of the catalyst were identified, the months of catalytic activity were calculated, thus extending the useful life of the catalyst by three years.

Control system for the process of obtaining '' in situ '' of sodium hypochlorite

RESUMEN En el presente trabajo se realiza el diseño de un sistema de control para el proceso de obtención de hipoclorito de sodio que tiene lugar en una celda electrolítica. Las variables que se controlan en el proceso son la temperatura y la cantidad de corriente total aplicada a los electrodos de la celda. Se realiza un estudio de las características principales de los microcontroladores MSP430, mostrando sus principales módulos, ventajas y desventajas. Se describe la celda electrolítica y se brindan además fundamentos teóricos relacionados con la electroquímica del proceso. Por último, se expone el diseño del sistema propuesto, así como los elementos utilizados en la implementación del mismo.

ABSTRACT In the present work, the design of a control system for the process of obtaining sodium hypochlorite that takes place in an electrolytic cell. The variables that are controlled in the process are the temperature and the amount of total current applied to the electrodes of the cell. A study of the main characteristics of the MSP430 microcontrollers is carried out, showing their main modules, advantages and disadvantages. The electrolytic cell is described and theoretical foundations related to the electrochemistry of the process are also provided. Finally, the design of the proposed system is exposed, as well as the elements used in its implementation.

Contribution of maintenance with a sustainable approach to quality control in the plastic industry

RESUMEN La producción de plásticos en Cuba a escala industrial ha aumentado, desarrollándose, además, la transformación de estos materiales de forma artesanal. Los trabajadores de este sector productivo no poseen las herramientas teóricas necesarias para realizar de forma óptima las operaciones vinculadas con la transformación de los polímeros, ni realizan adecuadamente el mantenimiento, lo que repercute de forma negativa en su gestión. El presente trabajo tiene como propósito diseñar un procedimiento para la implementación del mantenimiento con enfoque sostenible en las pequeñas y medianas empresas de la transformación del plástico, que contribuya a la mejora de la calidad en las producciones. Con esta finalidad, se realizaron controles en el proceso de producción con herramientas estadísticas, recolectando la información que permitiera la estructuración de la documentación necesaria, empleando la norma ISO 9001:2015 y diseñando indicadores de gestión para obtener una tendencia en la calidad del proceso de extrusión. Se demuestra la importancia del mantenimiento con enfoque de sostenibilidad ya que no solo contribuye a la calidad en la transformación de los plásticos, si no que permite implementar soluciones para obtener mejoras económicas, medioambientales y sociales en esta industria.

ABSTRACT The production of plastics in Cuba at an industrial scale has increased, also developing the transformation of these materials by hand. The workers in this productive sector do not have the theoretical tools necessary to optimally carry out the operations related to the transformation of polymers, nor do they adequately carry out maintenance, which has a negative impact on their management. The purpose of the work is to design a procedure for the implementation of maintenance with a sustainable approach in small and medium-sized plastic transformation companies, which contributes to improving the quality of production. For this purpose, controls were carried out in the production process with statistical tools, collecting the information that would allow the structuring of the necessary documentation, using the ISO 9001: 2015 standard and designing management indicators to obtain a trend in the quality of the extrusion process. The importance of maintenance with a sustainability approach is demonstrated as it not only contributes to quality in the transformation of plastics, but also allows solutions to be implemented to obtain economic, environmental and social improvements in this industry.