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Análisis de reactividad de ilmenita y olivino como posibles transportadores sólidos de oxígeno en el proceso chemical looping combustion (CLC)

Mejía Paredes, Andrés Felipe; Jaramillo Romero, Claudia (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2015)

En el marco del Programa de Investigación e innovación en sistemas de combustión avanzada de uso industrial adelantado por la Unión Temporal ¿Incombustión¿, la Universidad del Valle está a cargo del proyecto ¿Combustión ...
Análisis del efecto cuantitativo del pH de jugo encalado y el tipo y dosificación de floculante en la clarificación de los jugos de azúcar de caña en Riopaila Castilla S.A.

Alarcón Pulistar, Natalia (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2015)

En Riopaila Castilla S.A, planta Castilla, se realizaron inicialmente 27 pruebas de laboratorio con 3 floculantes, 3 dosificaciones y 3 valores de pH de jugo encalado con dos propósitos: (1) determinar cuantitativamente ...
Caracterización fisicoquímica de un compuesto nanoestructurado poroso de Rutilo-titanato de Sodio

Avila Certuche, Leidy Margarita (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2017)

En el presente proyecto de investigación se llevó a cabo la caracterización fisicoquímica de un compuesto nanoestructurado poroso de TiO2 rutilo-titanato de sodio para aplicaciones biomédicas, utilizando las técnicas de ...
Carbones colombianos como materia prima para la producción de carbón activado empleado en la adsorción de oro de soluciones cianuradas

Martínez Mendoza, Karen Lorena (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAMAESTRÍA EN INGENIERÍA-ÉNFASIS EN INGENIERÍA QUÍMICA, 2018)

En Colombia, la extracción de oro se realiza principalmente a través del proceso denominado Merryl-Crawe que consiste en la lixiviación de oro utilizando una solución cianurada y posterior precipitación del mineral utilizando ...
Carbón activado para la adsorción de oro de soluciones cianuradas a partir de carbones minerales

Morales Cabrera, Katherine Johana (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2017)

Se prepararon carbones activados por método físico a partir de carbones minerales de tres regiones colombianas, Costa Atlántica, Boyacá y Cundinamarca. El proceso se dividió en cuatro etapas; preparación y caracterización ...
Comparación de la fermentación de bebida de soya y leche de vaca utilizando un cultivo láctico comercial.

Cuenca, Martha María; Quicazán, Martha Cecilia (2011-10-13)

Se evaluó la fermentación láctica de bebida de soya y de leche de vaca con un cultivo termófilo comercial (serie MY 800, marca Ezal® de Rhodia) para yogurt, conformado por Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii ...
Comparación entre fotocatálisis con TIO2 y foto-fenton para la degradación del fenol en un reactor solar de placa plana

Tipaz Tipaz, Edith Amanda; Morales Gómez, Yarith (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2012)

En este estudio se evaluó la degradación de una solución artificial de fenol en dos niveles de concentración (60ppm y 120 ppm de fenol), utilizando fotocatálisis con TiO2 y fotoFenton en un reactor solar de placa plana. ...
Desarrollo de una alternativa alimenticia a partir de la semilla de Jatropha curcas

Uribe Ospina, Alejandra; Yépez López, Karen Tatiana (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2014)

La Jatropha curcas es un árbol pequeño multipropósito resistente a las sequías. Sus semillas son ricas en aceite y la torta del núcleo de Jatropha obtenido tras la extracción del aceite es rica en proteína. Con el fin de ...
Descontaminación de lixiviados pretratados, por electrodosificación y floculación, aplicando oxidación fotofenton

Franco Montoya, Leidy Carolina; Guiffo Cardona, Laura Marcela (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2012)

Los lixiviados generan una problemática ambiental severa, debido a que podrían contaminar el suelo y las fuentes hídricas. Para minimizar los efectos, los lixiviados deben ser recogidos y posteriormente tratados para poder ...
Desempeño del proceso electroflox en aguas residuales de tintas

Leal Acosta, Julián David (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2011)

Se evaluó el desempeño del tratamiento electroquímico ex situ1 de un efluente contaminado con tintas flexográficas desde el punto de vista técnico-económico manipulando las variables de densidad de corriente (j=9.3 A/m2 y ...
Deslignificación por explosión con vapor de los residuos de cosecha de la caña de azúcar para la obtención de etanol

Chávez Álvarez, Claudia Patricia; Velasco Giraldo, Nathalie (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2013)

Con el presente trabajo de investigación se buscó pretratar los residuos de cosecha (hojas y cogollos) de la caña de azúcar, utilizando el proceso de explosión con vapor, pensando en tener una materia prima adecuada para ...
Diseño y caracterización de celdas solares híbridas [oct/s tipo-n/ puntos cuánticos/s tipo-p/m] fabricadas por deposición en fase-solución

Triana Valencia, Manuel Alejandro (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍADOCTORADO EN INGENIERÍA-ÉNFASIS INGENIERÍA QUÍMICA, 2018)

En la presente investigación se realizó la síntesis y caracterización de celdas solares basadas en puntos cuánticos (PCs) de CdSe sintetizados por ruta acuosa, con la configuración: FTO/NBs de TiO2/PCs de CdSe/Spiro-OMeTAD/Au. ...
Diseño y construcción de un microrreactor para reacciones en dos fases líquidas

Serna Barbosa, Felipe (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2015)

La intensificación de procesos es un nuevo paradigma en ingeniería química, y tiene como propósito reducir el tamaño de las industrias y minimizar los costos de capital y de operación, aumentando la eficiencia y la seguridad ...
Efecto conjunto de la terapia fotodinámica y nanocompuestos de TIO2 modificados en la línea celular K-562 y sangre humana

Zuluaga Rodríguez, Johnnatan (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2016)

En la búsqueda de agentes fotosensibles para atacar células leucémicas, se propone al dióxido de titanio (TiO2) por ser fotocatalítico, tener actividad biocida e inducir citotoxicidad cuando se somete a radiación ultravioleta ...
Efecto del tamaño de particula, densidad del medio y concentración de carbón del Cerrejón en un proceso de beneficio usando separación flotado-hundido [recurso electrónico]

Escobar Arboleda, Juan Felipe; Ortigoza Moreno, Julieth Stefania (2012-11-09)

La presente investigación se realizó en el laboratorio de ciencia y tecnología del carbón de la Universidad del Valle, durante el año 2010, tomándose como parámetro de medición la remoción de cenizas de una muestra ...
Electro-oxidación anódica con electrodos de BDD del insecticida IMIDACLOPRID a escala piloto

Estrada Cerón, Brigith Divanney; Orozco González, Carlos Andrés (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2019)

Se evaluó la degradación del imidacloprid (IMD) a escala piloto, mediante el proceso de electro-oxidación anódica (EO), con base a los resultados del consumo eléctrico, la eficiencia de corriente de mineralización (MCE, ...
Electrodisolución de hierro en medio ácido

Cárdenas Lozano, Diego Alejandro (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2013)

Se realizaron estudios a escala de laboratorio para la disolución anódica de placas de acero al carbón para la producción de iones de hierro en solución. Los electrodos se lijaron y pulieron para garantizar la uniformidad ...
Espectroscopía de impedancia "IN SITU". Herramienta para el análisis de celdas de combustible

Machuca-Martínez, Fiderman; Marriaga, Nilson (2011-10-13)

Se estudió el desempeño de una celda de ácido fosfórico mediante la técnica de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE) aplicada en forma "in situ" en conjunto con técnicas de modelado matemático. Los resultados ...
Estudio de factibilidad técnica para la obtención de proteína a partir de biomasa residual de la microalga chlorella vulgaris

Palacios García, David; Pérez Bustos, Héctor Fabio (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2014)

Las microalgas son fuente de diversos bioproductos como lo son los aceites, los carbohidratos y las proteínas. La producción de biocombustibles de microalga bajo el concepto de biorrefinería implica un aprovechamiento ...
Estudio del efecto de la altura de la interfase solido-liquido-gas en una columna de flotación sobre el beneficio de carbón

Martínez Mendoza, Karen Lorena (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2014)

El carbón Colombiano presenta diversas características de calidad de acuerdo a la zona carbonífera de donde se extrae. El Valle del Cauca es una de las diez zonas carboníferas del país cuyas reservas de carbón permanecen ...

Envíos recientes

Análisis de reactividad de ilmenita y olivino como posibles transportadores sólidos de oxígeno en el proceso chemical looping combustion (CLC)

Forero Amortegui, Carmen Rosa | 2015

En el marco del Programa de Investigación e innovación en sistemas de combustión avanzada de uso industrial adelantado por la Unión Temporal ¿Incombustión¿, la Universidad del Valle está a cargo del proyecto ¿Combustión con captura de CO2 mediante transportadores sólidos de oxígeno (Chemical Looping Combustion), cuyo objetivo general es analizar el comportamiento de minerales y residuos procedentes de la industria del acero y la producción de alúmina como potenciales transportadores de oxígeno (TSO) en el proceso ¿Chemical looping Combustion¿ (CLC). Para el presente estudio se sometieron diferentes muestras de olivino e ilmenita a un proceso de reducción-oxidación, característico de la tecnología CLC en un equipo de análisis termogravimétrico (TGA). Las pruebas se realizaron a 750,850 y 950°C para verificar el efecto de la temperatura en la conversión de cada material. También se puso a prueba el tamaño de partícula utilizando muestras de 100-300 ¿m y 300-500 ¿m. Las condiciones de la etapa de reducción se establecieron en una concentración en flujo (%vol) de 25% metano y 75% N2, y para la oxidación 21% O2 (aire). A partir de los datos entregados por el equipo de medición, se determinó el comportamiento de la conversión en cada uno de los ciclos de reducción y oxidación a lo largo del tiempo para los dos materiales. Por otra parte, se determinó la capacidad de transporte experimental y la capacidad teórica de transporte a partir las posibles reacciones que tienen lugar en el proceso. La ilmenita presentó una capacidad de transporte experimental de 13.3%, la cual resulta relevante si se compara a las reportadas en anteriores estudios que están alrededor del 5%. Cuando se trabajó con una concentración de 10% en vapor de agua para el flujo de entrada, se obtuvo una capacidad de transporte menor al 1%. Las conversiones que alcanzó la ilmenita superaron el límite teórico planteado inicialmente. Además, su comportamiento a lo largo de los ciclos evidenció la activación que caracteriza a este mineral. En cuanto a la otra variable de estudio, se lograron mayores conversiones al aumentar temperatura, aunque se presentaron signos de aglomeración de las muestras a 950ºC. El comportamiento del olivino confirma su naturaleza de soporte. Se obtuvo para este material una capacidad de transporte de 0.1%, que se logró mejorar de manera poco significativa hasta un valor de 0.3% después de calcinar el mineral. Las conversiones obtenidas con el olivino en reducción fueron cercanas al 0% mientras en oxidación fueron del orden de 40%. No se evidenció una relación efectiva de la conversión con la temperatura para el olivino. De igual forma, los resultados no mostraron una influencia relevante del tamaño de partícula en el proceso. Después de someter el olivino a calcinación, se obtuvo una mejora en su desempeño, aunque esta no fue muy significativa. De los materiales de estudio, solamente la ilmenita demostró ser viable respecto a su uso en la tecnología CLC.

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Análisis del efecto cuantitativo del pH de jugo encalado y el tipo y dosificación de floculante en la clarificación de los jugos de azúcar de caña en Riopaila Castilla S.A.

Reif Acherman, Simón | 2015

En Riopaila Castilla S.A, planta Castilla, se realizaron inicialmente 27 pruebas de laboratorio con 3 floculantes, 3 dosificaciones y 3 valores de pH de jugo encalado con dos propósitos: (1) determinar cuantitativamente el efecto del tipo de floculante, su dosificación y la variación en el pH del jugo encalado, sobre el color, turbidez, pH, brix y pol del jugo clarificado y a su vez establecer la incidencia de estas variables en la eficiencia de la clarificación, y (2) encontrar el conjunto de características con las cuales podrían obtenerse mejores resultados en las variables respuesta del proceso. Tras las pruebas preliminares se concluyó que con 7 ppm del floculante Flopam An 934 PWG VHM dosificado a un jugo encalado con un pH de 7.4 se obtenían jugos clarificados con características fisicoquímicas que se mantenían en los rangos establecidos por la norma y la empresa, por lo cual se procedió con la realización de una serie de ensayos en planta, inicialmente manteniendo las condiciones normales de proceso y posteriormente modificando algunos parámetros con el fin de validar los resultados a nivel laboratorio. El seguimiento constante de la operación permitió observar que el pH fue la variable más influyente del proceso y por tanto la que exigía mayor control, por lo cual mientras se mantuviera el pH en un valor de 7.4 la cantidad de polímero dosificado, era independiente y tenía la misma incidencia en el proceso. Finalmente se documentaron las condiciones apropiadas de operación y la importancia de cada una de las variables controladas y medidas en la operación.

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Caracterización fisicoquímica de un compuesto nanoestructurado poroso de Rutilo-titanato de Sodio

Camargo Amado, Rubén de Jesús | 2017

En el presente proyecto de investigación se llevó a cabo la caracterización fisicoquímica de un compuesto nanoestructurado poroso de TiO2 rutilo-titanato de sodio para aplicaciones biomédicas, utilizando las técnicas de microindentación Vickers HV0.2, difracción de rayos X (DRX) y microscopia electrónica de barrido (SEM). Así mismo se evaluó el efecto de la variación de los parámetros de temperatura de sinterización (1100 °C y 1200°C), tiempo de sinterización (4 h y 8 h) y porcentaje de material porogénico (15 % y 30% NaHCO3), en la dureza, porosidad del material y fases cristalinas presentes. Se obtuvieron estructuras porosas de TiO2 en fase rutilo, titanato de sodio (Na0.8Ti4O8) y hexatitanato de sodio (Na2Ti6O13) en diferentes composiciones (wt%). Así mismo estructuras con diferentes tamaños de poro, porosidad y niveles de dureza. Los resultados muestran niveles de dureza en un intervalo de (255,72-908,99 HV0,2), tamaño de poros máximos y mínimos en un rango de (107,74- 377,58 µm y 12,11-17,28 µm) respectivamente y una porosidad entre (1,28-10,77%) aproximadamente. Como conclusión se tiene que el tamaño de poro, la porosidad y la dureza aumentan con el incremento de la temperatura y el tiempo de sinterización ya que estos factores pueden solidificar las muestras por desplazamiento y disminución de los espacios porosos en las muestras, igualmente, a mayor porcentaje de material porogénico, menor nivel de dureza debido a mayor tamaño de poro y porosidad, esto conlleva a que haya una menor densidad y por lo tanto menor resistencia a la penetración del indentador. El material nanoestructurado poroso de TiO2 (rutilo), titanato de sodio (Na0.8Ti4O8) y hexatitanato de sodio (Na2Ti6O13) obtenido, es adecuado para aplicaciones biomédicas como material para dispositivos o macrodispositivos celulares como soporte mecánico ya que los valores obtenidos de dureza son aptos para otorgar buena resistencia al implante y los tamaños de poro y porosidad son convenientes para dispositivos que permitan la vascularización, promoviendo la invasión celular y del tejido.

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Carbones colombianos como materia prima para la producción de carbón activado empleado en la adsorción de oro de soluciones cianuradas

Barraza Burgos, Juan Manuel | 2018

En Colombia, la extracción de oro se realiza principalmente a través del proceso denominado Merryl-Crawe que consiste en la lixiviación de oro utilizando una solución cianurada y posterior precipitación del mineral utilizando cinc. Este proceso tiene asociados diferentes problemas como la baja selectividad ya que el cinc precipita otros metales, la necesidad de etapas posteriores de separación de los metales recuperados, sensibilidad del proceso a la concentración de oxígeno y la generación de aguas cianuradas contaminantes que no se recuperan. Una alternativa al proceso MerrylCrawe es la adsorción-desorción con carbón activado que reemplaza la precipitación con cinc generando mejor selectividad y menor sensibilidad. Sin embargo, los altos costos del carbón activado, además de los costos asociados con la regeneración térmica, hacen de esta alternativa poco viable. El proyecto ¿RECUPERACIÓN DE ORO Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA INDUSTRIA AURÍFERA DE LA REGIÓN PACÍFICO COLOMBIANA¿, aprobado por COLCIENCIAS 2015-2018, presenta una alternativa integral que propone no solamente la utilización de carbón mineral como materia prima para la producción del carbón activado sino también la regeneración del mismo por un proceso electroquímico y un tratamiento de las aguas cianuradas con el fin de recuperar y reutilizar el cianuro, cerrando el ciclo del proceso de extracción de oro. Este trabajo se centró en la producción y caracterización de carbón activado a partir de carbón mineral colombiano proveniente de siete regiones carboníferas de Colombia (Antioquia, Boyacá, Cundinamarca, Guajira, Norte de Santander, Santander y Valle) utilizando dos condiciones de temperatura y tiempo de residencia en la etapa de activación (700,850°C y 1.5, 2.5 h respectivamente). Se prepararon en total 49 carbones activados que se caracterizaron por análisis próximo y número de yodo con el fin de realizar una pre-selección para realizar pruebas de adsorción de oro, área superficial y análisis SEM. Se realizaron pruebas de adsorción de oro utilizando soluciones artificiales y una solución real proveniente de la zona minera Suarez- Buenos Aires (Cauca Colombia) para comparar el desempeño en términos de la constante de adsorción en el equilibrio con un carbón comercial producido por la empresa Calgon Carbon. En ambas pruebas se obtuvo que el carbón activado más apropiado para procesos de adsorción de oro se produjo a partir del carbón mineral de Cundinamarca con temperatura de 850°C y 1.5 h (C-850-1.5) de tiempo de residencia, con un valor de la constante de adsorción K de 9.36 mg Au/ g carbón seco (CS) que es casi el doble que el valor de K de 4.74 mg Au/g CS obtenido para el carbón comercial GRC 22 6x12. Adicionalmente con el fin de excluir la influencia de la granulometría de los carbones activados, se realizaron pruebas de adsorción utilizando un tamaño de partícula 10x16 (pasante malla 10, retenido malla 16) con las que se obtuvo que el carbón activado de Calgon Carbon tuvo un valor de K de 5.61 mg Au/g mayor en comparación con el de nuestro carbón activado C-850-1.5 producido, cuyo valor de K fue de 4.14 mg Au/g, lo cual es un indicador que la granulometría es un factor que influyó sobre la capacidad de adsorción de oro

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Carbón activado para la adsorción de oro de soluciones cianuradas a partir de carbones minerales

Barraza Burgos, Juan Manuel | 2017

Se prepararon carbones activados por método físico a partir de carbones minerales de tres regiones colombianas, Costa Atlántica, Boyacá y Cundinamarca. El proceso se dividió en cuatro etapas; preparación y caracterización inicial de los carbones minerales, activación (carbonización y activación), caracterización de los carbones activados obtenidos y pruebas de adsorción. Para el proceso de activación se utilizó un sistema de seis reactores de lecho fijo con distribución de gases. La carbonización se definió como una etapa constate para todas las pruebas a una temperatura de 850°C y un tiempo de residencia de 2 horas y un flujo constante de nitrógeno de 650 mL/min a una presión de salida de 40 psi. La activación se realizó a 2 niveles de temperatura: 700 y 850°C y dos niveles de tiempo de residencia: 1.5 y 2.5 horas, con una entrada de un flujo constante de vapor de agua de 27. 46 L/min La adsorción de oro se realizó con agitación constante a 250 rpm durante 8 horas en una solución artificial de Au(CN)2 en medio básico de NaOH a un pH de 11.9. La caracterización de los carbones activados se realizó en el equipo ASAP 2020 por adsorción de N2 y mediante la aplicación de la teoría BET. El carbón de Cundinamarca presentó las mejores características físicas de carbono fijo (52,33%), cenizas (4,08%) y materia volátil (39,64%) con respecto a los carbones de Costa atlántica y Cerrejón. El mejor número de yodo obtenido (919 mg I2/g) se produjo a partir de carbón de Cundinamarca a una temperatura de activación de 850°C y un tiempo de residencia de 2.5 horas. Sin embargo el carbón activado que presentó la mayor capacidad de carga de oro (9.74 mg Au/ g CS) se produjo a partir de carbón de Cundinamarca a una temperatura de 850°C y un tiempo de residencia de 1.5 horas.

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Comparación de la fermentación de bebida de soya y leche de vaca utilizando un cultivo láctico comercial.

Cuenca, Martha María | 2011-10-13

Se evaluó la fermentación láctica de bebida de soya y de leche de vaca con un cultivo termófilo comercial (serie MY 800, marca Ezal® de Rhodia) para yogurt, conformado por Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis y Lactobacillus delbruechii subsp. bulgaricus. Se efectuó seguimiento durante 7 horas de las variables de respuesta: acidez total, contenido de ácido láctico determinado por HPLC, pH y viscosidad. Tanto la bebida de soya como la leche de vaca acidificaron con un comportamiento similar y típico de la fermentación láctica. Los valores encontrados para la acidez total, el contenido de ácido láctico y la viscosidad fueron significativamente inferiores para la bebida de soya durante todo el periodo evaluado; sin embargo para los valores de pH, las diferencias se manifestaron solamente a partir de la quinta hora de fermentación. El contenido de ácido láctico en todos los casos fue menor al valor de acidez total y para el pH correspondiente a la coagulación, la proporción entre las dos variables de respuesta fue similar en las dos bebidas. Se detectaron otros ácidos orgánicos responsables de la acidez total, tales como el cítrico, málico, fumárico y butírico.

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Comparación entre fotocatálisis con TIO2 y foto-fenton para la degradación del fenol en un reactor solar de placa plana

Arce Sarria, Augusto | 2012

En este estudio se evaluó la degradación de una solución artificial de fenol en dos niveles de concentración (60ppm y 120 ppm de fenol), utilizando fotocatálisis con TiO2 y fotoFenton en un reactor solar de placa plana. En la fotocatálisis con TiO2 se varió la concentración del catalizador y el pH inicial en dos niveles; en foto-Fenton se varió la concentración del peróxido de hidrógeno [H2O2] y la relación de [H2O2]/ [Fe+2]. Para el análisis del efecto de cada una de las tres variables sobre el porcentaje de remoción de carbono orgánico total (COT), la demanda química de oxigeno (DQO)y la remoción de fenoles totales en los dos tratamientos, se utilizó el valor P del análisis de varianza con un 95% de confianza. También se evaluó Fenton a las mismas condiciones experimentales de foto-Fenton confirmándose la teoría que indica que se obtiene una mayor mineralización cuando se expone la reacción Fenton a la radiación solar. Los máximos porcentajes de degradación obtenidos en las condiciones evaluadas para la fotocatálisis con TiO2 fueron de 46,39% de remoción de COT, 59% de remoción de DQO y 74,61% de degradación de fenol con una concentración inicial 60 ppm de fenol, pH inicial de 3,5 y 1g/L de TiO2; en cambio para foto-Fenton se obtuvo un 95,80% de remoción de COT, 89,28% de remoción de DQO y 99,9% de degradación de fenol con una concentración inicial de 120 ppm de fenol, 0,05 mol/L de peróxido de hidrógeno y una relación de [H2O2]/ [Fe+2] igual a 15. Se realizaron comparaciones entre fotocatálisis con TiO2 y foto-Fenton cuando se alcanzó en cada caso el 90% de remoción de COT.

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Desarrollo de una alternativa alimenticia a partir de la semilla de Jatropha curcas

Restrepo Osorio, Jaime | 2014

La Jatropha curcas es un árbol pequeño multipropósito resistente a las sequías. Sus semillas son ricas en aceite y la torta del núcleo de Jatropha obtenido tras la extracción del aceite es rica en proteína. Con el fin de desarrollar una alternativa alimenticia a partir de la torta resultante de la extracción del aceite de las semillas de Jatropha curcas, se realizó un estudio centrado principalmente en el procedimiento para la obtención de la harina de Jatropha curcas considerando todos los procesos adjuntos: se planteó un pretratamiento para la utilización de núcleos de semilla, se llevó a cabo la extracción de aceite con prensa hidráulica, se caracterizó el aceite, se estudió la estabilización de los ácidos grasos libres en la torta residual al someterla a vapor en autoclave variando el tiempo de exposición y se le hizo seguimiento por 23 días, encontrando que el mejor tiempo para estabilizar los ácidos grasos presentes fue 10 minutos a 121ºC. La semilla de Jatropha curcas contiene una sustancia tóxica llamada ésteres de forbol, por lo tanto, fue necesario realizar un procedimiento de detoxificación a la harina obtenida. Se caracterizó los núcleos de semilla en diferentes fases del proceso por análisis proximal, se estudió la implementación del método de detoxificación química con etanol combinado con tratamiento térmico con el cual se alcanzó una disminución del 83% de ésteres de forbol respecto a su contenido inicial, se analizaron dos variedades de semilla con niveles diferentes de ésteres de forbol, encontrando que la considerada no tóxica presentó 37% de ésteres de forbol con respecto a la considerada tóxica. La presencia de este compuesto se realizó por HPLC. La harina tratada con un 20% de proteína bruta, se presenta como una alternativa potencial en alimentación para varios animales, a los que se les puede suministrar una cantidad de harina de Jatropha curcas procesada en menor proporción comparado con el alimento típico sin alterar el contenido de proteína bruta en la dieta. Con el aceite obtenido, se hizo biodiesel con una concentración de 97,9% de ésteres metílicos y un rendimiento de 68,6% w/w respecto al aceite inicial.

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Descontaminación de lixiviados pretratados, por electrodosificación y floculación, aplicando oxidación fotofenton

Machuca Martinez, Fiderman | 2012

Los lixiviados generan una problemática ambiental severa, debido a que podrían contaminar el suelo y las fuentes hídricas. Para minimizar los efectos, los lixiviados deben ser recogidos y posteriormente tratados para poder verterse en algún cuerpo hídrico de acuerdo a las normas de vertimiento, de cada país. En el estudio se evaluó el comportamiento del proceso fotofenton con radiación ultravioleta, aplicado a una muestra del lixiviado producido en el Relleno Sanitario Presidente (Buga, Valle del Cauca), pretratado por electrodosificación y floculación. El efecto de las variables pH inicial y relación peróxido de hidrógeno-hierro(II) (H2O2/Fe2+) fue estudiado con el objetivo de determinar la capacidad de eliminación de parámetros contaminantes como carga orgánica representada como demanda química de oxígeno (DQO), contenido de carbono orgánico disuelto (COD), color, turbiedad, nitrógeno amoniacal y demanda biológica de oxígeno (DBO5). Se encontró que bajo las condiciones: pH 4 y relación molar H2O2/Fe2+ 9, se lograron reducciones de 49% en COD, 41% en DQO, 81% en color, 33 % en DBO5 y 53% turbiedad.

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Desempeño del proceso electroflox en aguas residuales de tintas

Machuca-Martinez, Fiderman | 2011

Se evaluó el desempeño del tratamiento electroquímico ex situ1 de un efluente contaminado con tintas flexográficas desde el punto de vista técnico-económico manipulando las variables de densidad de corriente (j=9.3 A/m2 y j=18.5 A/m2 ) y pH inicial (pH0=1.0 y pH0=3.0) en la etapa de disolución anódica frente al consumo eléctrico, para la etapa de floculación se valoró la incidencia del pH de floculación (pH=7.0, pH=9.0 y pH=11.0) y la cantidad de carga eléctrica específica suministrada (c), expresada en culombios por litro (100 c/ℓ, 200 c/ℓ, y 300 c/ℓ) en la reducción de color y la disminución del COT. Mediante el tratamiento propuesto se logró reducir el color real del efluente en un 100% y el COT en un 97%. Con una cantidad de carga eléctrica específica 10 veces menor a estudios anteriores empleando procesos in situ de electrocoagulación. El costo de los agentes coagulantes para tratamiento planteado se redujo en un 62% frente al costo de agentes coagulantes tradicionales en igual cantidad estequiométrica, sin embargo al incluir el costo de agentes controladores de pH, el valor total del tratamiento por Electroflox ($1 011/m3 ) fue similar a los procesos químicos tradicionales

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Deslignificación por explosión con vapor de los residuos de cosecha de la caña de azúcar para la obtención de etanol

López Galán, Jorge Enrique | 2013

Con el presente trabajo de investigación se buscó pretratar los residuos de cosecha (hojas y cogollos) de la caña de azúcar, utilizando el proceso de explosión con vapor, pensando en tener una materia prima adecuada para la producción de etanol. Con este fin se utilizó un reactor de alta presión para encontrar las variables influyentes en este proceso y definir las condiciones más adecuadas. Las variables que se analizaron fueron: Tiempo, tamaño de partícula, temperatura, relación sólido- líquido y concentración de ácido sulfúrico, expresada como pH. Debido a que el pretratamiento del material se hace para facilitar la hidrólisis de los azúcares presentes, se consideró como variables de respuesta la pérdida en peso del material, la remoción de lignina y la concentración de azúcares reductores. El tiempo y el tamaño de partícula se definieron al principio del estudio utilizando condiciones medias encontradas en la literatura. El tamaño de partícula encontrado fue pasante malla 9, que corresponde a un tamaño de partícula promedio de 1,82 mm y el tiempo de deslignificación encontrado para las primeras pruebas fue de 6 min. Los intervalos de trabajo para las demás variables fueron: Temperatura 165 a 195 °C, relación sólido -líquido 40 a 67 g fibra/ L de agua y pH de solución catalizadora 1,5 a 2,5. Por medio de un análisis estadístico factorial 23 se encontró que todas las variables analizadas son influyentes en el proceso de deslignificación por explosión con vapor. Una vez se tuvieron las variables influyentes y los intervalos que favorecieron la concentración de azúcares reductores, la remoción de lignina y la pérdida de peso, se realizaron nuevas pruebas en estos intervalos para afinar las condiciones de proceso. Finalmente, para obtener el material adecuado para la obtención de etanol, se debe realizar la deslignificación por explosión con vapor de las hojas y cogollos de la caña de azúcar a las siguientes condiciones: Temperatura 193 °C, pH 1,3 (0,17 % p/p de H2SO4) y relación sólidolíquido 40 g/L. Adicionalmente, se hidrolizó y fermentó la fibra pretratada bajo las condiciones halladas como adecuadas para evaluar la cantidad de etanol obtenida. Las condiciones de hidrólisis y fermentación fueron las sugeridas en el protocolo experimental para Sacarificación enzimática NREL/TP-510-42629 y en el protocolo experimental para Hidrólisis y fermentación de biomasa lignocelulósica NREL/TP-510-42630, respectivamente. La cantidad de etanol obtenida con 100 g de fibra fue de 12 g. Por lo tanto, se concluye que es viable deslignificar hojas y cogollos de caña de azúcar por medio de explosión con vapor, pues después de realizar este pretratamiento se obtiene un rendimiento de sacarificación del 43,36%, la fibra se relaja y facilita la obtención de etanol alcanzando un rendimiento del 78,57%

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Diseño y caracterización de celdas solares híbridas [oct/s tipo-n/ puntos cuánticos/s tipo-p/m] fabricadas por deposición en fase-solución

Camargo Amado, Rubén de Jesús | 2018

En la presente investigación se realizó la síntesis y caracterización de celdas solares basadas en puntos cuánticos (PCs) de CdSe sintetizados por ruta acuosa, con la configuración: FTO/NBs de TiO2/PCs de CdSe/Spiro-OMeTAD/Au. Donde las nanobarras (NBs) de TiO2 fase-rutilo actúan como el material transportador de electrones (MTE), los PCs de CdSe como capa activa, y 2,2¿,7,7¿-tetrakis (N, N¿-di-pmetoxifenilamina) -9,9¿- espirobifluoreno (Spiro-OMeTAD) como el material transportador de huecos (MTH). Los PCs de CdSe fueron sintetizados por ruta acuosa usando ácido mercaptosuccínico (MSA) como agente estabilizante, y se obtuvieron diferentes tamaños de PC mediante crecimiento hidrotérmico por 2, 3 y 4 h a 135 °C. La caracterización óptica de los PCs se llevó a cabo mediante la medición de los espectros de absorción y emisión (fotoluminiscencia ¿ FL) de las dispersiones de PCs, mientras que la caracterización morfológica se realizó mediante microscopia electrónica de transmisión (TEM). En general, las celdas solares fueron fabricadas usando técnicas de deposición en fasesolución para las capas intermedias. Las NBs de TiO2 fueron depositadas por crecimiento hidrotérmico sobre sustratos de vidrio cubiertos con película transparente conductora de óxido de estaño dopado con flúor (FTO). Posteriormente, los PCs se depositaron directamente sobre las NBs de TiO2 por recubrimiento de goteo térmico (thermal drop-coating), empleando un marco de cobre para evitar el efecto del anillo de café. La deposición directa significa que no fue necesario el intercambio-ligando o el uso de cross-linkers para la deposición de los PCs, lo cual redujo el costo de fabricación y la barrera energética para la conducción dentro de la capa activa, respectivamente. Después de la deposición de los PCs, la mayoría de los dispositivos fueron calcinados a 190 °C por 1 h dentro de un horno al vacío. Luego, el Spiro-OMeTAD fue diluido en clorobenzeno con dos aditivos: sal de litio (Li-TFSI) y 4-tert-butilpiridina (tBP), y se depositó por recubrimiento por rotación (spin-coating) sobre la capa de PCs a condiciones ambiente. Por último, los electrodos de Au fueron depositados por evaporación térmica.

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Diseño y construcción de un microrreactor para reacciones en dos fases líquidas

Bolaños, Gustavo | 2015

La intensificación de procesos es un nuevo paradigma en ingeniería química, y tiene como propósito reducir el tamaño de las industrias y minimizar los costos de capital y de operación, aumentando la eficiencia y la seguridad en los procesos, entre otros beneficios. Uno de sus enfoques es el área de microrreactores, los cuales son equipos que funcionan en continuo y proporcionan una relación área/volumen bastante elevada. Esto facilita la obtención de elevadas tasas de transferencia de calor y masa, y resulta en mayores selectividades y rendimientos que los que se obtienen con reactores convencionales. En este proyecto se diseñó y construyó un microrreactor a escala de laboratorio, conformado en esencia por diez tubos en paralelo, los cuales tienen un diámetro interno de 150 µm y una longitud de 30 cm, ubicados en una carcasa plana de aluminio. El desempeño del microrreactor se estudió utilizando como reacción modelo la metanólisis no catalizada de aceite de maíz. Esta reacción es de especial interés porque ocurre en la interfase de dos fases líquidas, y es representativa de muchas reacciones importantes para la industria Oleoquímica, en particular las de fabricación de biodiesel. Para evaluar el desempeño del microrreactor, se corrió un diseño factorial 22 con 2 réplicas en el punto central. Se estudió el efecto de la temperatura y del tiempo de residencia sobre la concentración másica de metil ésteres en la fase oleosa de los productos. Se consideró la temperatura entre 30 y 50 ºC y el tiempo de residencia entre 60 y 120 s, utilizando metanol en exceso. Los resultados mostraron que a las condiciones de operación consideradas la metanólisis no catalizada de aceite de maíz ocurre a tasas que permiten obtener un contenido bajo de metil ésteres (aproximadamente 0.04%). Lo cual es un indicativo del potencial de esta tecnología dados los muy bajos tiempos de residencia considerados.

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Efecto conjunto de la terapia fotodinámica y nanocompuestos de TIO2 modificados en la línea celular K-562 y sangre humana

Camargo Amado, Rubén de Jesús | 2016

En la búsqueda de agentes fotosensibles para atacar células leucémicas, se propone al dióxido de titanio (TiO2) por ser fotocatalítico, tener actividad biocida e inducir citotoxicidad cuando se somete a radiación ultravioleta (UV). La fotoexcitación del TiO2 con una energía mayor que su banda prohibida (3,2 eV) da lugar a la formación de pares activos electrón-hueco (e-/h+) los cuales si no se recombinan pueden reducir u oxidar otras especies que estén en contacto. En este estudio se evaluará el efecto citotóxico que produce el nanomaterial TiO2 modificado en complemento con luz UV sobre células de cáncer del tipo leucemia mieloide crónica. Se emplearon células cancerígenas de leucemia mieloide crónica representada en la línea celular K-562 (ATCC® CCL-243TM) y se contrastó con células sanas (linfocitos) obtenidas directamente de la sangre de un paciente.

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Efecto del tamaño de particula, densidad del medio y concentración de carbón del Cerrejón en un proceso de beneficio usando separación flotado-hundido [recurso electrónico]

Escobar Arboleda, Juan Felipe | 2012-11-09

La presente investigación se realizó en el laboratorio de ciencia y tecnología del carbón de la Universidad del Valle, durante el año 2010, tomándose como parámetro de medición la remoción de cenizas de una muestra representativa de carbón del manto K60, proveniente de la mina del Cerrejón. El propósito de esta investigación consistió en la evaluación del efecto del tamaño de partícula, densidad del medio y concentración de carbón, como parámetros en un proceso de beneficio por flotado-hundido. Para ello fue necesaria la correlación de las características de las muestras de carbón con el comportamiento en el proceso, luego se evaluó la influencia de los parámetros del proceso en la suspensión y finalmente se construyeron curvas de lavabilidad primarias y tipo M que permitieron la evaluación de la dificultad en la separación de las muestras de carbón procesadas, y la fácil interpretación del desempeño del carbón en el flotado en cuanto a remoción de cenizas. El presente estudio se justificó como una herramienta fundamental para el mejoramiento de la calidad del carbón y los beneficios que a partir de esto se generan. El estudio mostró que existe disminución del porcentaje de cenizas mediante el proceso de separación gravimétrica a escala de laboratorio, donde se usaron tres (3) tamaños de partícula, tres (3) concentraciones y seis (6) diferentes densidades del medio de separación. Las curvas de lavado obtenidas determinaron que hubo una disminución en el porcentaje promedio de cenizas hasta un 3% con un rendimiento global acumulado del 80%, partiendo de un contenido inicial de cenizas de 22%.

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Electro-oxidación anódica con electrodos de BDD del insecticida IMIDACLOPRID a escala piloto

Lara Ramos, Jose Antonio | 2019

Se evaluó la degradación del imidacloprid (IMD) a escala piloto, mediante el proceso de electro-oxidación anódica (EO), con base a los resultados del consumo eléctrico, la eficiencia de corriente de mineralización (MCE, por sus siglas en inglés), la reducción de carbono orgánico total (COT) y la degradación de IMD, además se determinó la influencia de variables operacionales tales como conductividad (2 - 5 mS/cm) y pH iniciales (4 - 6), densidad de corriente (24 - 48 mA/cm2), carga eléctrica específica (1.5 - 3.0 mAh/L), temperatura (25 - 40°C) y caudal (40 - 70 L/min). Para tratar una solución acuosa de IMD (170 ppm) con Na2SO4 como electrolito, se empleó un reactor CONDIACELL con ánodos de diamante dopado con boro (BDD, por sus siglas en inglés) y un control de temperatura compuesto por un Arduino UNO R3. Se utilizó un diseño factorial 23 con réplica para la evaluación de las variables operacionales principales (densidad de corriente, carga eléctrica específica y temperatura) a un mismo valor de pH, conductividad y caudal; con un análisis de varianza (ANOVA, por sus siglas en inglés) se determinó que la variable más influyente para la disminución de COT es la carga eléctrica específica, mientras que la temperatura es la menos influyente. El consumo energético del proceso fue de 28.15 kWh/m3 a las condiciones más favorables (24 mA/cm2; 3.0 mAh/L y 25°C) obteniendo un MCE de 18.98% y una reducción de COT e IMD de 39.67% y 88.4%, respectivamente.

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Electrodisolución de hierro en medio ácido

Manrique, Jorge Eliecer | 2013

Se realizaron estudios a escala de laboratorio para la disolución anódica de placas de acero al carbón para la producción de iones de hierro en solución. Los electrodos se lijaron y pulieron para garantizar la uniformidad de su superficie. Se analizó la influencia de los cambios periódicos de polaridad de los electrodos, la concentración de ácido y la densidad de corriente en la dilución de hierro. El análisis del comportamiento cinético de la reacción anódica de disolución de hierro en ácido sulfúrico se estudió mediante la construcción del Diagrama Evan-Tafel, donde se encontró que la reacción de disolución comienza a ser interferida cuando se aplica una densidad de corriente mayor a 1.0 mA/cm2 . Para analizar si realizar cambios de polaridad mejora los resultados de disolución se realizaron estudios en una celda de dos placas, donde los cambios de polaridad de los electrodos aumentaron la disolución del hierro y disminuyeron el consumo de energía, siendo más efectivo realizarlos cada 15 minutos. Para analizar la influencia de la concentración de ácido y la densidad de corriente se realizaron pruebas en una celda múltiple de 5 electrodos, se encontró que a menor densidad de corriente y a mayor concentración de ácido se estimula la disolución del hierro

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Espectroscopía de impedancia "IN SITU". Herramienta para el análisis de celdas de combustible

Machuca-Martínez, Fiderman | 2011-10-13

Se estudió el desempeño de una celda de ácido fosfórico mediante la técnica de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE) aplicada en forma "in situ" en conjunto con técnicas de modelado matemático. Los resultados obtenidos muestran que la técnica (EIE) representa un gran potencial para su uso como herramienta de investigación en el desarrollo de la tecnología de celdas de combustible.

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Estudio de factibilidad técnica para la obtención de proteína a partir de biomasa residual de la microalga chlorella vulgaris

López Galán, Jorge Enrique | 2014

Las microalgas son fuente de diversos bioproductos como lo son los aceites, los carbohidratos y las proteínas. La producción de biocombustibles de microalga bajo el concepto de biorrefinería implica un aprovechamiento integral de la materia prima, de los insumos y procesos con el propósito de incrementar la rentabilidad. Durante la extracción de lípidos de microalga se obtiene una biomasa residual remanente que necesita ser aprovechada para contribuir al concepto de biorrefinería. La proteína es un producto de alto valor agregado y nutricional que puede extraerse de ésta biomasa remanente. En la presente investigación se extrajo proteína a partir de biomasa residual libre de solventes, remanente de la extracción de lípidos. Se utilizó la solubilización de proteína en medio acuoso alcalino como método de extracción y se evaluaron los efectos del pH (8.412.6), la temperatura (24-66ºC), la relación biomasa:agua (1:20-1:40), la agitación (200380 rpm) y el tiempo (2-20 h) en el rendimiento. El mayor rendimiento de obtención de proteína fue de 11,7% y se obtuvo a un pH de 10.5, 66ºC, relación biomasa:agua igual a 1:40, 200 rpm y 8 horas. A estas mismas condiciones el rendimiento encontrado para biomasa fresca fue de 17%; 5.3% superior al reportado para biomasa residual. La pérdida de proteína por el proceso de extracción de lípidos equivale al 5.9%. Se empleó la liofilización como método para concentrar la proteína solubilizada, obteniendo un producto final incoloro de 18.5% de proteína en base seca.

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Estudio del efecto de la altura de la interfase solido-liquido-gas en una columna de flotación sobre el beneficio de carbón

Barraza Burgos, Juan Manuel | 2014

El carbón Colombiano presenta diversas características de calidad de acuerdo a la zona carbonífera de donde se extrae. El Valle del Cauca es una de las diez zonas carboníferas del país cuyas reservas de carbón permanecen en uno de los últimos lugares de explotación debido a su alto contenido de ceniza y de azufre, cualidades que marcan su baja calidad. Por esta razón, la implementación de un proceso de beneficio de carbón que mejore las características del carbón extraído, podría impulsar el sector minero del Valle del Cauca, además de disminuir costos operativos y de transporte para las empresas que cubren su demanda con carbones provenientes de otras zonas del país. La flotación en columna, una de las técnicas más usadas para el beneficio de carbón, es un medio físico de separación de partículas que se basa en las diferencias fisicoquímicas superficiales entre los componentes orgánicos e inorgánicos presentes en el carbón. La determinación de las mejores condiciones de operación de las variables que influyen en el proceso de beneficio, es una etapa indispensable para la implementación de esta técnica a nivel industrial, dado que permite establecer las condiciones bajo las cuales el proceso es técnicamente viable. La variable de interés principal en este trabajo es la interfase sólido-líquido-gas (S-L-G) que divide las zonas que se forman en la operación de la columna: La zona de limpieza, en la cual se concentra la materia orgánica y la zona colección, en la que las partículas orgánicas se adhieren selectivamente a las burbujas de aire ascendentes. El objetivo es determinar el efecto de la altura de ésta interfase sobre el beneficio de un carbón del Valle del Cauca, usando como variable de respuesta el porcentaje de material orgánico recuperado en el flotado. El carbón alimento presentó un porcentaje de ceniza del 26.88% y se usó queroseno como colector y Aerofroth 65 como espumante. Las corridas experimentales se llevaron a cabo utilizando dos relaciones de espumante/colector (900/900 y 900/600 g/ton carbón seco, CS), y dos velocidades de aire (0.8 y 1.2 cm/s) en tres alturas diferentes de interfase S-L-G en un diseño experimental factorial (3x2x2) con una réplica por tratamiento. Para evaluar el efecto de estas variables, se realizaron análisis de contenido de ceniza a los flotados (producto del tope de la columna) y fondos, obtenidos de las corridas experimentales, con lo que se calculó el rendimiento másico y la recuperación orgánica de cada tratamiento. Los mejores resultados de beneficio del carbón del Valle se obtuvieron en la altura de interfase S-L-G ubicada a 99 ± 1 cm por encima de la zona de alimentación, con velocidad de aire de 1.2 cm/s y relación de espumante/colector (relación e/c) de 900/600 g/ton CS, donde se obtuvo una recuperación orgánica de 88.95% con rendimiento másico de 85.71% y contenido de ceniza de 14.63%.

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