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Biofiltración de vapores de alcohol isoamílico procedentes de un proceso industrial de fragancias y saborizantes

Silva Mota, Jean Paul; Villaquirán Reina, Joan Manuel (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2012)

En ésta investigación se comparó el comportamiento de dos tipos de biofiltros empleados en la remoción de vapores de alcohol isoamílico (AI). Uno de estos biofiltros (B1) se empacó con una mezcla de compost-pellets de ...
Caracterización de materiales sólidos como posibles transportadores de oxígeno para un sistema de combustión avanzada

Herrera Vivas, Gustavo Adolfo (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2014)

En los últimos años se han venido desarrollando tecnologías que contribuyen a que se minimice el llamado efecto de gases invernadero responsables del cambio climático actual (Edenhofer et al., 2014), gases que en su mayoría ...
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 ...
Caracterización térmica y eléctrica de películas de polipirrol-copolímero de estireno-butadieno [recurso electrónico]

Rincón, Julián (2012-11-09)

Se ha analizado la influencia del copolímero estireno butadieno tiene sobre las estabilidad térmica y la conducción eléctrica de películas de polipirrol. Para la síntesis electroquímica de las películas de PPy-SBR se trabajó ...
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 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. ...
Construcción, puesta en marcha y monitoreo de bioreactor con oxígeno limitado para el enriquecimiento de bacterias oxidantes de amonio [recurso electrónico]

Jímenez Orta, Julian Andrés (2015-02-03)

En la actualidad, la recuperación y tratamiento de las aguas residuales es compromiso fundamental para poder preservar los ecosistemas mundiales, la implementación de procesos de tratamiento y el mejoramiento de los procesos ...
Curvas de lavabilidad de un carbón usado en la empresa productora de papeles Carvajal Pulpa y Papel S.A. a través de separación gravimétrica

Naranjo Primo, Sandra Patricia; Guevara García, Andrés Felipe (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2012)

En el presente trabajo se aplicó como metodología experimental en el beneficio de carbón, la separación gravimétrica por medio denso, permitiendo construir curvas de lavabilidad requeridas para establecer las mejores ...
Decoloración fotocatalítica de una mezcla de colorantes utilizando dióxido de titanio y peróxido de hidrógeno

Cerón Rosada, Oscar Eduardo; Pinta Bustamante, Raquel Estefanía (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2013)

Se llevó a cabo el desarrollo experimental para la decoloración fotocatalítica de una mezcla de tintas, procedentes de una industria litográfica, en un colector parabólico compuesto (CPC) al contacto con radiación solar, ...
Desarrollo de un proceso para la obtención de quitina a partir de micelio utilizando agua subcrítica [recurso electrónico]

García, Jaime Andrés; Ordoñez Beltrán, Laura Maritza (Autor) (2015-10-26)

El objetivo de este proyecto de grado fue estudiar la factibilidad de desarrollar un proceso para la obtencion de quitina a partir del micelio de Aspergillus niger, mediante tratamiento con agua subcritica. Para este efecto ...
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 ...
Determinación de la disposición final de residuos de transportadores solidos de oxigeno generados en el proceso de Chemical Looping Combustión cuando se utiliza H2 como combustible

Jiménez Chilito, Juan Camilo; Mena Narvaez, Liliana Yaneth (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2018)

Los transportadores sólidos de oxígeno (TSO) deben cumplir ciertas características para ser utilizados en la tecnología Chemical Looping Combustion (CLC). Una de estas características es ser amigables con el medio ambiente, ...
Determinación de la permeabilidad de etanol en membranas poliméricas para celdas de combustible [recurso electrónico]

Echeverri Cedeño, Sergio (2015-12-02)

Las celdas de combustible de etanol directo son una tecnología de gran interés por su eficiencia y por utilizar una fuente de energía renovable. Sin embargo la permeación del combustible a través de la membrana polimérica ...
Determinación de los parámetros cinéticos para combustión usando minerales del suroccidente colombiano como transportadores sólidos de oxígeno

Arango Durango, Eduardo; Vasquez Benavides, Farly Gloheibi (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2016)

La combustión indirecta con transportadores sólidos de oxígeno (Chemical Looping Combustion ¿ CLC) es una tecnología con separación de CO2 por medio de óxidos metálicos utilizados como transportadores sólidos de oxígeno ¿ ...
Diseño de un cavitador hidrodinámico a escala planta a piloto

González Carrillo, Martha María; Londoño Ramos, Carlos Arturo (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2014)

Los vertimientos de aguas residuales son una parte inherente de los procesos industriales, por tanto, es responsabilidad de los mismos actores velar por la reducción de esa carga contaminante a las fuentes hídricas. Además, ...
Diseño de una planta piloto didáctica de intercambio térmico [recurso electrónico]

García Sánchez, Luis Fernando; Machuca Martinez, Fiderman; Vallejo, William Fernando (2015-02-12)

Con el incremento en las competencias laborales requeridas en el personal que ingresa a las industrias hoy en día, se deben ampliar las habilidades a desarrollar en los técnicos, tecnólogos y profesionales que se forman ...
Diseño del sistema de distribución de aire para la combustión de bagazo de caña de azúcar en una caldera acuotubular mediante simulación CFD

Villamil Franco, Lucero; Cuartas Ramos, Isabela (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2017)

Una empresa del Valle del Cauca, dedicada a la fabricación de panela a partir de la miel extraída de la caña de azúcar, procesa 25 ton/h de caña, de las cuales se obtienen 6.31 ton/h de bagazo como residuo. Para agregar ...
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 ...
Diseño y construcción de una celda de combustible microbiana de cátodo expuesto a escala piloto

Mera Castro, Marcela Alejandra (Universidad del ValleColombiaFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA QUIMICA, 2015)

Este proyecto en particular se enfoca en mejorar las características estructurales de las celdas que se están implementando actualmente realizando el diseño y construcción de una celda de combustible microbiana de cátodo ...

Envíos recientes

Biofiltración de vapores de alcohol isoamílico procedentes de un proceso industrial de fragancias y saborizantes

Silva Vinasco, Juan Pablo | 2012

En ésta investigación se comparó el comportamiento de dos tipos de biofiltros empleados en la remoción de vapores de alcohol isoamílico (AI). Uno de estos biofiltros (B1) se empacó con una mezcla de compost-pellets de polipropileno-lodo activado (50:40:10 % en volumen), mientras el otro (B2) se empacó con compost-pellets de polipropileno (60:40 % en volumen). Ambos equipos tuvieron 1,27 m de altura y 0,23 m de diámetro, y fueron divididos en dos secciones de 0,4 m de altura efectiva cada una. Los biofiltros se estudiaron durante 10 semanas, con carga superficial constante de 30 m3/ m2h y humedad de lecho entre 45 y 50 % en base húmeda. La concentración de AI en la corriente de entrada a cada lecho presentó fluctuaciones entre 0,007 a 0,956 g/m3. La alimentación de AI a los biofiltros fue discontinua debido a que esta sustancia se tomó de corrientes gaseosas residuales de un proceso industrial tipo bacth, donde el horario de trabajo fue de 9 horas diarias y 5 días a la semana. En los periodos de discontinuidad (periodos de no uso) se alimentaron 3 L/min de aire sin AI. La eficiencia de remoción para B1 estuvo entre 49,95 y 99,99 %, y para B2 se mantuvo entre 42,6 y 99,98 %. La mayor capacidad de eliminación registrada fue 27,98 g/m3h para B1 y 26,98 g/m3h para B2. Adicionalmente se encontró que en ambos lechos hubo un crecimiento de Pseudomonas de un orden de magnitud y menos de un orden de magnitud para bacterias heterotróficas, lo que sugiere que hubo actividad microbiológica en los bioreactores. Estos resultados indican que en este experimento no hubo diferencias en la remoción de AI entre B1 y B2. Además los resultados también mostraron que las fluctuaciones en eficiencia de remoción tienen mayor posibilidad de ser originadas por variaciones de la concentración de entrada que por los periodos de no uso. En general se puede afirmar que ambos biofiltros son aptos para tratar este tipo de gas en las mismas condiciones de operación del experimento, ya que ninguno emitió vapores que sobrepasaran la concentración máxima permitida de AI en aire, la cual es 0,36 g/m3.

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Caracterización de materiales sólidos como posibles transportadores de oxígeno para un sistema de combustión avanzada

Forero Amortegui, Carmen Rosa | 2014

En los últimos años se han venido desarrollando tecnologías que contribuyen a que se minimice el llamado efecto de gases invernadero responsables del cambio climático actual (Edenhofer et al., 2014), gases que en su mayoría son productos de operaciones para la obtención de energía mediante la incineración de combustibles fósiles en contacto con aire. El sistema de combustión con transportadores sólidos conocido como ChemicalLooping Combustion o CLC por sus siglas en inglés, la cual se distingue por su facilidad para separar y capturar el dióxido de carbono presente en las emisiones resultantes del proceso, sin necesidad de una etapa costosa posterior de separación del CO2 de la corriente de gases de combustión obtenida (Adánez et al., 2012a). El proceso CLC consiste en llevar a cabo la reacción de combustión mediante el uso de materiales sólidos transportadores de oxígeno (TO) en remplazo del aire en la combustión convencional, los cuales están compuestos de óxidos metálicos y un inerte que actúa como soporte con el objetivo de aumentar la resistencia mecánica del transportador de oxígeno para luego ser reformados en otra cámara (Dufour y Rodríguez, 2011), donde la selección del transportador sólido es considerada como una parte esencial del diseño y funcionamiento del proceso(Hossain y de Lasa, 2008). Entre otros factores importantes en la elección del transportador se considera su costo y su impacto medioambiental, actualmente se considera prometedor el uso de minerales naturales y desechos de la industria (Adánez et al., 2012a) como es el caso de la Ilmenita (Cuadrat, 2012). En este proyecto se planteó la obtención de minerales en Colombia y la realización de su caracterización para la implementación en el proceso CLC, los estudios constaron en la distribución granulométrica por tamizaje, análisis de resistencia a la rotura, análisis semicuantitativo elemental y de morfología por medio del uso del microscopio electrónico MEB/EDS, la identificación de fases cristalinas mediante la difracción de rayos X o DRX y por último el análisis de área superficial y tamaño de poros mediante el método BrunauerEmmett-Teller a las muestras obtenidas.

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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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Caracterización térmica y eléctrica de películas de polipirrol-copolímero de estireno-butadieno [recurso electrónico]

Rincón, Julián | 2012-11-09

Se ha analizado la influencia del copolímero estireno butadieno tiene sobre las estabilidad térmica y la conducción eléctrica de películas de polipirrol. Para la síntesis electroquímica de las películas de PPy-SBR se trabajó con el monómero Pirrol destilado y soluciones acuosas de SBR (%p/p.) La concentración de pirrol se mantuvo constante en 0.1M, mientras la concentración del SBR tomó valores de 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12,13 y 14 %. Sobre los electrodos de trabajo se electrogeneraron películas estables de PPy-SBR, usando como fuente de potencia un potenciostato, suministrando una diferencia de voltaje de 1.4 V con respecto al electrodo de referencia Ag/AgCl, y para un periodo tiempo de polimerización de 10800 min. El PPy-SBR se caracterizó térmicamente por calorimetría diferencial de barrido (DSC) y análisis termogravimétrico (TG.) Los termogramas mostraron que las películas obtenidas tienen alta estabilidad térmica en ambiente oxidante hasta temperaturas de 300ºC y los resultados DSC mostraron una primera anomalía para la relación 80 y dos para la relación 140. El PPy-SBR se caracterizo eléctricamente por espectroscopia de impedancias. Los diagramas mostraron un descenso en los valores de la conductividad eléctrica a medida que la concentración de SBR aumentaba.

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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 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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Construcción, puesta en marcha y monitoreo de bioreactor con oxígeno limitado para el enriquecimiento de bacterias oxidantes de amonio [recurso electrónico]

Jímenez Orta, Julian Andrés | 2015-02-03

En la actualidad, la recuperación y tratamiento de las aguas residuales es compromiso fundamental para poder preservar los ecosistemas mundiales, la implementación de procesos de tratamiento y el mejoramiento de los procesos existentes es una necesidad, por esta razón se han generado numerosas investigaciones para un mejoramiento continuo de todos los procesos de tratamiento de aguas residuales. La contaminación generada por el avance industrial y el crecimiento demográfico va desde los desechos sólidos hasta la contaminación de las fuentes hídricas. Existen diversos tipos de tratamientos enfocados a la remoción de contaminantes de las aguas residuales, pero en su mayoría se enfocan en la remoción de la carga orgánica, dejando presentes en altas concentraciones compuestos como el fósforo o el nitrógeno (Ahn, 2006), la presencia de elevadas concentraciones de compuestos nitrogenados además de ser tóxicos, cambian las proporciones de los nutrientes en el cuerpo receptor poniendo en riesgo el equilibrio del ecosistema en el cual se están vertiendo las aguas residuales.

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Curvas de lavabilidad de un carbón usado en la empresa productora de papeles Carvajal Pulpa y Papel S.A. a través de separación gravimétrica

Barraza Burgos, Juan Manuel | 2012

En el presente trabajo se aplicó como metodología experimental en el beneficio de carbón, la separación gravimétrica por medio denso, permitiendo construir curvas de lavabilidad requeridas para establecer las mejores condiciones de operación que entreguen como resultado altos rendimientos de fracciones másicas de carbón beneficiado con menor cantidad de cenizas. En la metodología experimental se consideraron como componentes fundamentales la densidad del medio y concentración de carbón, evaluando el efecto de estas variables sobre el rendimiento y la calidad del flotado. El proceso de separación gravimétrica se llevó a cabo a diferentes densidades y concentraciones, empleando una muestra de carbón a un tamaño fijo de partícula, el cual fue seleccionado acorde a los resultados obtenidos en la distribución granulométrica de la muestra original. El contenido inicial de cenizas en el carbón alimentado fue de 32% p/p, luego del proceso de beneficio mediante separación gravimétrica por medio denso se obtuvo una reducción en este porcentaje para cada una de las concentraciones trabajadas. Los porcentajes de ceniza de los carbones beneficiados obtenidos estuvieron en el rango de 5 a 7% p/p, para las tres concentraciones de pulpa de 10, 15 y 20% p/p con un rendimiento alrededor del 80% p/p y una densidad específica de separación de aproximadamente 1.38. Esto significa que se encontraron reducciones en los porcentajes de cenizas entre el 78.2 y 84.4 %.

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Decoloración fotocatalítica de una mezcla de colorantes utilizando dióxido de titanio y peróxido de hidrógeno

Machuca Martínez, Fiderman | 2013

Se llevó a cabo el desarrollo experimental para la decoloración fotocatalítica de una mezcla de tintas, procedentes de una industria litográfica, en un colector parabólico compuesto (CPC) al contacto con radiación solar, empleando dióxido de titanio (TiO2) como fotocatalizador y peróxido de Hidrógeno (H2O2) como oxidante. La fotocatálisis heterogénea es considerada como una Tecnología de Oxidación Avanzada (TAO), que promueve una reducción de los contaminantes en los efluentes industriales previamente a un tratamiento biológico. De esta manera se desarrolló un estudio cuya variable de respuesta es el porcentaje de reducción de color (decoloración) para las diferentes proporciones tinta:agua y por consiguiente de su concentración; además se considera los efectos de decoloración causados por: fotocatálisis sin H2O2, adsorción, fotolisis y oxidación causada solo por peróxido. El resultado de este estudio confirma la viabilidad del tratamiento con valores apropiados para la fotodecoloración, para ciertos arreglos de las variables a evaluar, además verifican la importancia de las TAO para este tipo de desechos industriales que no son fácilmente degradables.

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Desarrollo de un proceso para la obtención de quitina a partir de micelio utilizando agua subcrítica [recurso electrónico]

García, Jaime Andrés | 2015-10-26

El objetivo de este proyecto de grado fue estudiar la factibilidad de desarrollar un proceso para la obtencion de quitina a partir del micelio de Aspergillus niger, mediante tratamiento con agua subcritica. Para este efecto se diseno y se construyo un equipo continuo capaz de operar a temperaturas hasta 300 °C y presiones hasta 4200 psi, con tiempos de residencia desde 0.43 hasta 7.5 s. Durante una primera fase de experimentacion se establecieron los intervalos de temperatura y tiempos de residencia que conducen a una separacion efectiva de la quitina. Como resultado, se encontro que el tratamiento con agua subcritica permite obtener un complejo quitina-glucano, el cual puede resultar mucho mas valioso que la quitina. En una segunda fase de experimentacion se utilizo un diseno central compuesto para establecer el impacto de la temperatura y el tiempo de reaccion sobre las caracteristicas del complejo quitina-glucano, como rendimiento, peso molecular y concentracion de quitina. Se ajustaron modelos matematicos de segundo orden que relacionan cada una de estas tres variables de respuesta con temperatura y tiempo de reaccion. Esto permitio establecer que a 223 °C, 3000 psig y 1.6 segundos de tiempo de reaccion se obtiene un rendimiento del complejo quitina-glucano de 50.1%, con una concentracion de quitina del 30% y un peso molecular de 21.2 kDa. Finalmente se efectuo un estudio preliminar de los costos de operacion de una planta disenada para procesar 250 ton/ano de micelio y se obtuvo como resultado un costo de produccion del complejo quitina-glucano de 5.7 US$/kg. Todo lo anterior indica que el proceso desarrollado es muy promisorio no solo desde el punto de vista economico sino tambien desde el punto de vista ambiental, pues no emplea sustancias quimicas deletereas para el medio ambiente; solo utiliza el solvente mas barato y abundante del planeta: agua.

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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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Determinación de la disposición final de residuos de transportadores solidos de oxigeno generados en el proceso de Chemical Looping Combustión cuando se utiliza H2 como combustible

Forero Amortegui, Carmen Rosa | 2018

Los transportadores sólidos de oxígeno (TSO) deben cumplir ciertas características para ser utilizados en la tecnología Chemical Looping Combustion (CLC). Una de estas características es ser amigables con el medio ambiente, sin embargo, los TSO al encontrarse generalmente en forma de óxidos metálicos pueden contener trazas de algunos metales pesados o agentes tóxicos, y podrían generar residuos peligrosos luego de su uso. El presente trabajo aborda el estudio de la disposición final de los residuos de tres potenciales TSO a base de Cr, Fe y Mn, obtenidos de una operación de 30 ciclos de oxidación y reducción en un reactor de lecho fluidizado discontinuo a escala piloto, con una temperatura de 950°C y 1 atm de presión, utilizando H2 como gas combustible. Se realizó una caracterización de los residuos y los TSO originales en cuanto a distribución de tamaño de partícula, resistencia a la rotura, área superficial (BET), microscopia electrónica de barrido (SEM/EDS), análisis de fluorescencia y difracción de rayos x (FRX/DRX). Posteriormente desarrollo la prueba TCLP bajo el protocolo de la resolución No. 0062 del 2007 del IDEAM, para determinar su clasificación como residuos según la normativa colombiana (Decreto 4741 del 2005) y la normativa europea (Decisión del consejo 2003/33/EC de la Unión Europea). Finalmente se calculó la velocidad de atrición, vida media y un inventario de sólidos con el fin de estimar una tasa de generación de residuos y evaluar de manera teórica algunas opciones de recuperación o reutilización como parte de la gestión ambiental de los mismos. Se encontró en la caracterización de los residuos de TSO, un aumento de resistencia mecánica, reducción de tamaño de partícula, y cambios en la morfología con respecto a sus muestras originales. En su composición química elemental, se evidencia la presencia principalmente de Cr (28%) y Fe (66%). Se encontraron además, fases cristalinas principalmente de cromita (FeCr2O4), magnetita (Fe3O4) y hematita (Fe2O3) como consecuencia de las reacciones de oxidación-reducción. Con respecto a su clasificación, según la normativa colombiana ninguno de los residuos de TSO resulta ser peligroso, de igual manera para la normativa europea pueden ser clasificados como no peligrosos. En cuanto a su posible recuperación o reutilización, se considera inviable una recuperación de metales desde el lixiviado dado que la concentración de los metales en los lixiviados fue mínima. Sin embargo, debido a que los residuos tienen una composición considerable Fe y Cr, pueden ser reutilizados en otros procesos.

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Determinación de la permeabilidad de etanol en membranas poliméricas para celdas de combustible [recurso electrónico]

Echeverri Cedeño, Sergio | 2015-12-02

Las celdas de combustible de etanol directo son una tecnología de gran interés por su eficiencia y por utilizar una fuente de energía renovable. Sin embargo la permeación del combustible a través de la membrana polimérica de las celdas de combustible es uno de los problemas críticos que afronta ésta tecnología. En este trabajo se investiga cómo se afecta la permeación de etanol con la concentración del mismo y la presencia del campo eléctrico generado en los electrodos de una celda. Para ello se diseñó un equipo capaz de reproducir algunas condiciones de operación. La membrana de Nafión 115 posee una mayor permeabilidad comparada con aquella de Nafión 117, en todas las condiciones en que se realizaron las mediciones. Esto muestra que el Nafión 117 por ser una membrana más gruesa, funciona mejor como barrera a la permeación de etanol que el Nafión 115 especialmente en concentraciones relativamente altas. Se formuló un modelo matemático fenomenológico que describe la permeabilidad del etanol a través de una membrana de Nafión. No obstante este modelo se puede aplicar en diferentes sistemas para la investigación de otros tipos de solventes y membranas.

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Determinación de los parámetros cinéticos para combustión usando minerales del suroccidente colombiano como transportadores sólidos de oxígeno

Forero Amortegui, Carmen Rosa | 2016

La combustión indirecta con transportadores sólidos de oxígeno (Chemical Looping Combustion ¿ CLC) es una tecnología con separación de CO2 por medio de óxidos metálicos utilizados como transportadores sólidos de oxígeno ¿ TSO, proceso realizado en dos reactores uno de oxidación (RO) y otro de reducción (RR). La función de los transportadores es transferir el oxígeno del aire al combustible evitando contacto directo entre ellos y de esta manera obtener como producto una corriente gaseosa compuesta por CO2 y H2O. En este trabajo se determinaron los parámetros cinéticos: energía de activación, constante y orden de reacción de los transportadores de oxígeno ¿ TSO a base de óxidos de hierro y de manganeso; la viabilidad de utilizarlos en la tecnología CLC a escala de laboratorio empleando metano ¿ CH4 como gas reductor y además se hizo un análisis del comportamiento de estos TSO a diferentes condiciones en los ciclos de oxidación y reducción. Las muestras de los minerales fueron obtenidas del sur occidente colombiano, no se hizo preparación previa y se estudiaron en su estado natural. La evaluación de estos transportadores se llevó a cabo en la balanza termogravimétrica del laboratorio de Combustión Combustibles de la Universidad de Valle. Los resultados obtenidos muestran que estos minerales son adecuados para implementarlos en el proceso CLC. El transportador a base de óxido de hierro presenta sinterización a temperaturas superiores a 900 ° C que ocasiona disminución en la reactividad de la fase activa lo que es una desventaja; adicionalmente, este mineral presentó una alta capacidad de transporte de oxígeno lo cual es un punto a favor, pero debido a limitaciones termodinámicas solo se puede tener en cuenta la capacidad de transporte correspondiente a la transformación de hematita (Fe2O3) a magnetita (Fe3O4), ya que es la única reducción viable para ser usada en CLC a nivel industrial (Adanez et al., 2012). A diferencia, los óxidos de manganeso presentan alta reactividad en los ciclos reducción-oxidación pero baja capacidad de transporte de oxígeno con relación al oxido a base de Fe, propiedades que se contrarrestan.

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Diseño de un cavitador hidrodinámico a escala planta a piloto

Machuca Martinez, Fiderman | 2014

Los vertimientos de aguas residuales son una parte inherente de los procesos industriales, por tanto, es responsabilidad de los mismos actores velar por la reducción de esa carga contaminante a las fuentes hídricas. Además, el crecimiento de conciencia ambiental y las regulaciones impuestas por el estado, hacen necesario que el desarrollo y evaluación de nuevas tecnologías para el tratamiento de las aguas residuales sean un enfoque clave en los procesos de innovación. En este marco, para el Grupo de investigación en Procesos Avanzados de Oxidación, (GAOX), es importante iniciar una nueva línea de investigación en dichos procesos. La cavitación hidrodinámica es una tecnología reciente que logra degradar diversos tipos de contaminantes presentes en aguas residuales, a partir de la generación de especies oxidantes. Puesto que actualmente GAOX no cuenta con equipos a escala piloto para la evaluación de esta tecnología, se debe comenzar por el diseño del reactor de cavitación hidrodinámica para posteriormente realizar pruebas de ésta. Con los procesos avanzados de oxidación se logra mitigar el efecto nocivo de los desechos, bajo diversos métodos dentro de los que se encuentra el fenómeno de la cavitación hidrodinámica, que funciona como pre o post tratamiento de aguas residuales, gracias a que se desencadenan una serie de reacciones que, al generar radicales hidroxilos, degradan los contaminantes presentes en las aguas. Con el fin de incursionar en el uso de la cavitación hidrodinámica para el tratamiento de aguas residuales, el grupo GAOX de la Universidad del Valle ha decidido hacer uso de ésta tecnología comenzando por el desarrollo del diseño propuesto en el presente trabajo, donde se fijaron las condiciones de operación: flujo de la corriente principal de 2m/s, dimensiones del tanque de 70 L entre otros, así como los parámetros de diseño del cavitador hidrodinámico a escala piloto con los que se determinaron las características de la bomba (2 hp).

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Diseño de una planta piloto didáctica de intercambio térmico [recurso electrónico]

García Sánchez, Luis Fernando | 2015-02-12

Con el incremento en las competencias laborales requeridas en el personal que ingresa a las industrias hoy en día, se deben ampliar las habilidades a desarrollar en los técnicos, tecnólogos y profesionales que se forman en las instituciones educativas para que puedan llegar a competir con profesionales de diferentes partes del mundo. Por esta razón, es necesario que los estudiantes conozcan el funcionamiento real de los diferentes equipos que se pueden encontrar en una planta de procesos de transformación física o química de materias primas. Es aquí donde entran a formar parte las plantas didácticas a escala piloto, pues permiten interactuar y entender las funciones de los diferentes dispositivos utilizados para el control de procesos, así como su reacción a cambios en los mismos. Un ejemplo de estas es la planta piloto de producción de biodiesel ubicada en el Centro de Biotecnología Industrial del Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA) sede Palmira, la planta piloto de extracción de aceites esenciales del SENA sede Buga y la planta piloto de intercambio térmico del SENA sede Cali.

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Diseño del sistema de distribución de aire para la combustión de bagazo de caña de azúcar en una caldera acuotubular mediante simulación CFD

Mosquera, Victor Iván | 2017

Una empresa del Valle del Cauca, dedicada a la fabricación de panela a partir de la miel extraída de la caña de azúcar, procesa 25 ton/h de caña, de las cuales se obtienen 6.31 ton/h de bagazo como residuo. Para agregar valor al bagazo, se inició un proyecto para utilizarlo como combustible en una caldera, con el fin de cogenerar energía. Inicialmente, se determinó la energía térmica requerida para la operación de evaporadores, tacho y marmitas, siendo 21 747 MJ/h, equivalentes a 8.01 ton/h de vapor de escape. Con la disponibilidad de combustible y demanda energética de las principales unidades del proceso, la empresa eligió el diseño base para una caldera de 12 ton/h de vapor a 515°C y 750 psig. De acuerdo con la norma ASME PTC 4:2008, se calculó el flujo de aire húmedo requerido para la combustión del bagazo con 30% de exceso de aire, igual a 23.4 ton/h, y eficiencia térmica en la caldera de 64.77%. Posteriormente mediante el programa ANSYS Fluent®, se simuló computacionalmente la aerodinámica para diferentes configuraciones del sistema de aires, y se determinó el escenario más favorable para la turbulencia, el cual tiene la siguiente distribución: 10% aire neumático, 35% aire bajo parrilla, 55% aire de sobrefuego (OFA) dividido así: 5% de OFA para 14 boquillas de 2 in. en la parte inferior de la caldera, y 50% OFA para 28 boquillas de 3 in. en la parte superior con ángulo de ataque igual a -10°.

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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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Diseño y construcción de una celda de combustible microbiana de cátodo expuesto a escala piloto

Lizcano Valbuena, William Hernando | 2015

Este proyecto en particular se enfoca en mejorar las características estructurales de las celdas que se están implementando actualmente realizando el diseño y construcción de una celda de combustible microbiana de cátodo expuesto a un volumen de 0,01 m3. Para ello se construyó una celda a escala laboratorio en la cual se realizaron los diagnósticos que permitieron establecer las condiciones adecuadas frente a las cuales se obtiene una remoción de materia orgánica considerable del lodo tratado, por tanto, este proyecto permite tener un acercamiento con procesos de tratamiento de aguas residuales a una mayor escala.

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