A. Año 2018 Vol.4 No.1
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.11839/7730
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Item Criterios de selección de reacciones químicas en un banco de reactores de planta piloto(Ediciones Universidad de América, 2018-12) González Chaves, Francisco Javier; Mora Quiroz, ElizabethEl artículo propone ocho criterios para la selección de reacciones químicas para un banco de reactores de planta piloto, el cual tiene como propósito la educación universitaria. Este estudio considera los siguientes criterios: resistencia a la corrosión del material, consideraciones de seguridad para la manipulación de los reactivos, medición del grado de avance de la reacción, disposición de residuos, interés académico, interés industrial, interés en investigación de las reacciones y precio de experimentación. Con base en estos parámetros se sugieren las reacciones de saponificación de acetato de etilo, la hidrólisis de anhídrido acético y la descomposición de alcohol diacetona para un banco de reactores de acero inoxidable 304.Item Variables influyentes en el proceso de lixiviación para la recuperación de metales contenidos en lodos galvánicos(Ediciones Universidad de América, 2018-12) Lombana Torres, Laura MilenaEn artículo presenta una revisión bibliográfica referente a las variables de operación involucradas en del proceso de lixiviación, lo cual permitió identificar los efectos que tienen estas variables sobre el porcentaje de recuperación de metales contenidos en residuos galvánicos. El estudio identificó sietes variables determinantes: método de lixiviación, agentes lixiviantes (y su concentración), uso de un agente oxidante, granulometría del sólido, concentración del mineral, temperatura y velocidad de agitación. Adicionalmente, tal como lo demuestra la revisión bibliográfica, la mayoría de los resultados obtenidos en las investigaciones conducen a una recuperación superior al 90 % del metal de interés.Item Optimización de una torre de destilación reactiva para la producción de etilenglicol con base a una función de carácter térmico(Ediciones Universidad de América, 2018-12) Castañeda Vargas, Juan DiegoEste artículo presenta la importancia y la aplicación de un modelo de optimización para el diseño y simulación de procesos químicos, conocido como programación secuencial cuadrática (SQP), el cual es una extensión de los multiplicadores de Lagrange asistido con condiciones Karush Kuhn Tukker (KKT). Inicialmente se explican los modelos disponibles en el simulador Aspen Plus® y se escoge por un criterio de convergencia el modelo SQP. Asimismo, con base en un caso de estudio, se realiza un análisis centrado en la formulación de la función objetivo, las restricciones para el sistema de optimización y la solución de este mediante el simulador de procesos mencionado. Para aplicar los conceptos se toma como caso de estudio una torre de destilación reactiva para la producción de etilenglicol con múltiple alimentación y una zona reaccionante ubicada en las primeras cinco etapas, que es modelada en el simulador Aspen Plus® versión 9.0. Para la verificación de la solución se utilizan dos análisis posoptimización, el cálculo del costo anual totalizado (TAC) y las superficies de respuesta, para encontrar el comportamiento de las restricciones y la función objetivo con respecto a las variables independientes del sistema. La función objetivo es tomada como la relación del calor del rehervidor y el producto de fondos, teniendo en cuenta que el coste de calentamiento de la mezcla es significativo en la operación de la torre, el cual está restringido a la obtención de una composición de óxido de etileno en cimas del 95 % y una composición de etilenglicol en fondos mayor a 90 %. Como resultado de la optimización, disminuye el calor utilizado por el rehervidor y el condensador, en otras palabras, la cantidad de servicios de enfriamiento realizadas con agua y las de calentamiento efectuadas con vapor de alta presión son minimizadas.Item Recuperación de residuos líquidos en la industria de impresión flexográfica(Ediciones Universidad de América, 2018-12) Castro León, Jhoan Steven; Correa Mahecha, FelipeLa industria de impresión gráfica en Colombia se encuentra en crecimiento; no obstante, este mayor desarrollo implica una alta generación de residuos peligrosos asociados a las operaciones de impresión. La mayoría de estos residuos no son aprovechados, lo que genera gastos adicionales, pues se requiere la contratación de terceros para su manejo, tratamiento y disposición final; incluso, en algunos casos, no son dispuestos adecuadamente y generan contaminación. Se hace indispensable desarrollar procesos que permitan la recuperación de los constituyentes de estos residuos, de tal forma que se prevengan impactos ambientales y se obtengan productos que puedan ser reutilizados en el sector de tintas de impresión u otro tipo de productos con valor agregado. Se ha planteado la recuperación de los solventes, que representan alrededor del 93 % del residuo total, por medio de una destilación simple; proceso en el que se obtiene recuperación aproximada del 95 %. Sin embargo, el residuo de fondo sigue sin ser aprovechado. Al respecto, el grupo de investigación Procesos de Separación no Convencionales (GPS), de la Fundación Universidad de América, está adelantando una investigación relacionada con la recuperación de pigmentos, ya que son componentes con un alto costo económico y su disposición en celdas de seguridad es costosa. Este artículo se enfoca en la revisión de estudios sobre la industria de impresión, sus residuos y las tecnologías utilizadas para el tratamiento de residuos de tinta o similares.Item Análisis de sensibilidad para la destilación extractiva de etanol-agua empleando una mezcla de etilenglicol y CaCl2 como solvente(Ediciones Universidad de América, 2018-12) Barrera Flórez, Natalia Andrea; Jaimes Baquero, Carlos EduardoEl artículo toma como caso de estudio una mezcla etanol-agua que utilizó como solvente una mezcla de etilenglicol y CaCl2. La investigación presenta la metodología requerida para llevar a cabo un adecuado análisis de sensibilidad, con el fin de determinar unas condiciones de operación que permitan incrementar la pureza del etanol anhidro obtenido en el proceso de producción planteado. El análisis se realizó con las herramientas del simulador de procesos químicos Aspen HYSYS.Item Criterios de selección para un agente material de separación en un proceso de deshidratación de etanol por destilación extractiva(Ediciones Universidad de América, 2018-12) López Navarro, Derly LorenaLos procesos de separación no convencionales son implementados en las industrias para la comercialización de ciertos productos. Durante los últimos años ha aumentado el interés sobre fuentes combustibles renovables, debido a las preocupaciones ambientales con respecto a la emisión de gases contaminantes generados en la quema de combustibles fósiles. Actualmente, la deshidratación de etanol con fines carburantes es uno de los procesos más utilizados industrialmente, puesto que el etanol es un compuesto con bastante demanda en el mercado por sus propiedades fisicoquímicas y porque es un compuesto proveniente de materia prima biológica renovable que promete una sostenibilidad ambiental y económica. La destilación extractiva con solvente es usada comercialmente para la producción de etanol anhidro, que parte de una mezcla azeotrópica etanol-agua, en la que el solvente hace que la separación de la mezcla azeotrópica se pueda llevar a cabo en una columna de destilación. Por ello se debe tener en cuenta ciertos criterios de selección para elegir el agente material de separación adecuado para la mezcla que se quiere separar, que en este caso es la mezcla etanolagua. Este artículo presenta los criterios que se deben tener en cuenta a la hora de seleccionar un agente material de separación o entrainer para una mezcla especificada; igualmente, aquí se presenta por medio de una matriz de selección, en la que se tendrán en cuenta algunos de los criterios para la selección de un posible agente material de separación para la mezcla etanol-agua.Item Selección de modelos termodinámicos electrolíticos y su aplicación para sistemas de mezclas de solventes y sales inorgánicas disueltas(Ediciones Universidad de América, 2018-12) Valoyes Escobar, Reinaldo; Nieto Cortés, Laura AlexandraEste artículo presenta una descripción cualitativa de las curvas de composición pseudobinaria, que son una herramienta topológica termodinámica utilizada para determinar el grado de alteración del equilibrio de fases de un sistema de dos componentes causado por la adición de una tercera sustancia. Los casos de estudio corresponden a los sistemas ternarios agua-etanol-sal inorgánica (cloruro de calcio, yoduro de potasio y cloruro de calcio). El uso de sustancias iónicas sugiere la aplicación de un modelo termodinámico electrolítico, el cual fue seleccionado mediante un árbol de decisión y cuyo desarrollo matemático fue llevado a cabo por medio del simulador comercial Aspen Plus 8.6® y el software Microsoft Office Excel 2013®.Item Matriz de selección de completamientos múltiples(Ediciones Universidad de América, 2018-12) Ríos González, Alberto; Jiménez Ortiz, Óscar; Rincón, Ángela XimenaLas tecnologías desarrolladas para la administración de yacimientos en la industria del petróleo han permitido incrementar las reservas de las compañías operadoras. Algunas de estas tecnologías apuntan al desarrollo de yacimientos estratificados, ya que sus diferentes propiedades petrofísicas o sus restricciones para fluir en conjunto hacen muy poco rentable la producción del hidrocarburo de manera convencional. Por ello, la implementación de los completamientos múltiples (inteligentes, selectivos, duales, etc.) hace rentable la producción de varios yacimientos a través de un mismo pozo. Con el propósito de seleccionar pozos candidatos para obtener el máximo rendimiento se creó una matriz de selección de completamientos múltiples, la cual recomienda un tipo de completamiento con base en las respuestas a una serie de preguntas.Item Análisis por distribución de cargas de exergía a un ciclo combinado regenerativo y con recalentamiento(Ediciones Universidad de América, 2018-12) Fernández Ramírez, Juan SebastiánEl análisis de distribución de cargas de exergía se presenta como un método de cálculo que permite relacionar en una sola función las eficiencias locales de un proceso, las irreversibilidades termodinámicas de cada operación y el consumo de la exergía primaria y transformada del proceso. Para ilustrar la aplicabilidad de este método y considerando que en los últimos años el sector eléctrico colombiano ha tomado importancia en la estructura económica del país, se realiza un modelamiento de un ciclo de potencia combinado regenerativo y con recalentamiento con capacidad de 420MW mediante el software Aspen HyprotechSystems® V8.6 (HYSYS® V8.6), el cual permite conocer las propiedades termodinámicas involucradas en el ciclo de potencia. Se calcula, a partir de la spreadsheet de HYSYS, la exergía de flujo de cada corriente del proceso, teniendo en cuenta la exergía química de la turbina de gas del proceso. Una vez calculadas las exergías de flujo, se realiza el método de distribución de cargas de exergía, en el que se establece que hay tres cargas de exergía primaria y dos cargas de exergía transformada en el ciclo de gas del proceso. Asimismo, se identifica que hay diez cargas de exergía primaria y seis cargas de exergía transformada en el ciclo de vapor del proceso. A partir de esto se observa que la eficiencia global de la turbina de gas es 1.51 %, y la del ciclo de vapor, 72.05 %. Se conoce, además, que las unidades en las que hay una mayor carga de exergía primaria son la cámara de combustión y la turbina tres del ciclo de vapor.Item Principios básicos de la cromatografía líquida de alto rendimiento para la separación y análisis de mezclas(Ediciones Universidad de América, 2018-12) Suarez Ospina, Daniela; Morales Hernández, YovannyLa cromatografía líquida de alto rendimiento es uno de métodos más usados actualmente debido a que emplea técnicas que antes no estaban disponibles, como las cromatografías de adsorción, partición, exclusión molecular y afinidad. Este artículo da a conocer los conceptos básicos del método y las formas como se puede abordar de manera satisfactoria la separación y/o análisis de una muestra.