Escuela de Ingeniería Química
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Browsing Escuela de Ingeniería Química by browse.metadata.advisor "Acosta Fernández, Rolando Andrés"
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Item Activación química de carbón pirolítico obtenido a partir de caucho de llantas usadas(Universidad Industrial de Santander, 2013) Ramírez Becerra, Jenny Paola; Angarita Flórez, Vanessa; Nabarlatz, Débora Álcida; Acosta Fernández, Rolando AndrésEl presente trabajo muestra los resultados del análisis de la producción de carbón activado mediante activación química del carbón obtenido en la pirólisis de llantas usadas. Para la primera etapa de este proyecto se trabajó con el carbón con mayor contenido de carbono fijo obtenido por Moncada [22]. Utilizando dos agente activantes (H3PO4 y KOH) se evalúa la influencia de la temperatura, el tiempo de reacción y la relación de impregnación sobre el rendimiento y la capacidad de adsorción de los carbones obtenidos, los cuáles fueron caracterizados mediante prueba de adsorción de azul de metileno. De acuerdo a los resultados obtenidos se eligieron las mejores condiciones de activación que maximicen tanto el rendimiento en la etapa de activación como la capacidad de adsorción, siendo 700°C, 40 min, 1,5 g AA/g CP y el H3PO4 como agente activante. Estas condiciones son fijas para la segunda etapa, en la cual se determina la influencia de las condiciones de pirolisis sobre el rendimiento en las dos etapas (pirólisis y activación) y sobre la capacidad de adsorción de azul de metileno de los carbones activados. De acuerdo con los rendimientos obtenidos para dichas condiciones se eligieron como las mejores condiciones de pirolisis para la obtención de carbones activados 500°C, 100 min y 1,9 mm. Los carbones activados que obtuvieron las mayores capacidades de adsorción de azul de metileno fueron caracterizados mediante isotermas de adsorción de nitrógeno, con la que se obtuvo en promedio para los carbones activados con ácido, capacidad de adsorción de 175,83 mg AM/g CA; área superficial BET de 57,35 m2/g y volumen de mesoporo de 0,3979 cm3/g. Para los carbones activados con KOH se obtuvieron en promedio capacidad de adsorción de 171,33 mg AM/g CA; área superficial BET de 205,196 m2/g y volumen de mesoporo de 0,5751 cm3/g.Item Análisis de la producción de aceite y char por pirólisis intermedia del caucho proveniente de llantas usadas(Universidad Industrial de Santander, 2013) Moncada Diaz, Silvia Juliana; Nabarlatz, Débora Álcida; Acosta Fernández, Rolando AndrésEl presente trabajo da a conocer los resultados del análisis de la producción de aceite y char por pirólisis intermedia del caucho proveniente de llantas usadas de vehículos. Para llevar a cabo la experimentación inicialmente adoptó la metodología simplex y posteriormente se realizó un estudio paramétrico para definir las condiciones de operación para las variables: temperatura, tiempo de reacción y tamaño de partícula. Se llevaron a cabo 11 pruebas experimentales por duplicado, con el fin de analizar la influencia de las variables seleccionadas sobre los rendimientos de aceite y char. Se obtuvo un rendimiento máximo de aceite de 52,56%p/p bajo las condiciones de operación: temperatura 637°C, tiempo de reacción 20 min, tamaño de partícula 2,3 mm y un rendimiento máximo de char de 50,09%p/p bajo las condiciones de operación temperatura 500°C, tiempo de reacción 100 min, tamaño de partícula 0,925 mm. El ANOVA indicó que la temperatura es a variable más influyente sobre los rendimientos de aceite y char, mientras que el tamaño de partícula no tiene ninguna significancia sobre los mismos. En promedio, se obtuvo un char con un área superficial especifica de 85 m2/g, con un contenido de carbono fijo de 78,55%p/p y un aceite con un poder calorífico superior de 42,94 MJ/kg, una densidad real de 0,948 g/mL, una viscosidad de 2,29x10-3 Pas y una acidez de 0.961 mg NaOH/g.Item Caracterizacion de oligosacaridos crudos y evaluacion de alternativas de purificacion(Universidad Industrial de Santander, 2019) Hernandez Grimaldos, Maria Angelica; Nabarlatz, Débora Alcida; Acosta Fernández, Rolando AndrésEn el presente trabajo se extrajeron xilooligosacáridos (XOs) mediante autohidrólisis de bagazo proveniente de la caña de panela, uno de los productos agrícolas más representativos en las cadenas productivas de Colombia. Los XOs se concentraron por rotoevaporación y se liofilizaron para retirar la humedad y parte de los compuestos de degradación de la lignina, principalmente, furfural y HMF. El objetivo del trabajo fue evaluar, de manera independiente, alternativas de purificación mediante adsorción con carbón activado, resina catiónica y resina aniónica, en modo batch y continuo, con el fin de remover específicamente color y contenido de polifenoles. La cinética de adsorción se estableció mediante el modelo de pseudo-primer orden, ajustándose favorablemente a los tres métodos. Adicionalmente, para cada método de purificación se determinó que la relación óptima fue 20 mg de carbón activado /mL de hidrolizado, 1:10 mL resina catiónica/mL hidrolizado y 1:4 mL resina aniónica/mL hidrolizado, siendo esta última la que presentó mayor porcentaje de remoción de color y contenido de polifenoles, obteniendo mejores resultados en el proceso continuo que en modo batch.Item producción de carbones activados por activación química con h3po4 a partir de carbón pirolítico de bagazo de caña de azúcar(Universidad Industrial de Santander, 2013) Ramírez Teran, Oscar Ivan; Nabarlatz, Débora Álcida; Acosta Fernández, Rolando AndrésSe realizó activación química con H3PO4 de carbón pirolítico (biochar) de bagazo de caña de azúcar (BC), se estudió la influencia de la temperatura de activación (300-500ºC), el tiempo (15-45 min) y la relación másica de impregnación de agente activante (1-2 g H3PO4/g biochar) sobre el rendimiento y la capacidad de adsorción de azul de metileno (AM) de los carbones activados (CA) obtenidos. Se utilizó un diseño de experimentos 23 con réplica para un total de 16 activaciones y 2 activaciones adicionales a partir de BC con las mejores condiciones encontradas en la activación de biochar para realizar un comparativo entre las activaciones a partir de biochar y a partir de BC. Se determinó que la temperatura, el tiempo y la relación de impregnación afectan inversamente sobre el rendimiento y directamente sobre la capacidad de adsorción de AM. Se realizó un análisis ANOVA para determinar la influencia de las variables en estudio sobre las variables respuesta y se encontró que la temperatura es la variable que afecta de manera más significativa sobre el rendimiento y la capacidad de adsorción. Los CA a partir de BC exhiben mejores propiedades comparados con los CA a partir de biochar. Se produjeron CA con capacidades de adsorción hasta de 193 y 733 mg AM/g CA, rendimientos de 23 y 29%p/p y áreas superficiales 368 y 1383 m2/g para activaciones a partir de biochar y BCItem Revisión prospectiva del aprovechamiento de fracciones lignocelulósicas residuales en la obtención de biomateriales(Universidad Industrial de Santander, 2022-04-05) Aguilar Ballesteros, María Paula; Jaimes Bermúdez, Yuri Nathalya; Nabarlatz, Débora Alcida; Acosta Fernández, Rolando Andrés; Viejo Abrante, Fernando; Duarte Mantilla, María MercedesEn Colombia se generan alrededor de 71.943.813 ton de biomasa residual cada año por lo que el aumento en el uso y la producción de materiales renovables a partir de ésta se ha convertido en una de las estrategias para el desarrollo sostenible de la sociedad moderna. La hemicelulosa, el segundo polisacárido más abundante de la biomasa lignocelulósica ha sido foco de diversas investigaciones en la búsqueda de su valorización. Con el propósito de establecer cuáles son los usos actuales de la hemicelulosa de tipo xilano para biomateriales, se realizó una revisión de la literatura que incluyó la revisión de 44 artículos que permitieron observar los avances en las siguientes áreas: métodos de extracción de la biomasa, aplicaciones y síntesis de materiales. Se estableció que existe una tendencia en los estudios sobre elaboración de biomateriales tales como hidrogeles y películas para biomedicina, adsorción de colorantes y metales pesados, y embalaje de alimentos. Además, se observó que a partir de residuos típicos del departamento de Santander como el pergamino de café y el bagazo de la caña panelera se puede extraer hemicelulosa compuesta mayormente por xilano y que para obtenerla la extracción alcalina es el método más predominante. La modificación química del xilano se establece como una alternativa para mejorar las propiedades del biomaterial, mientras que la polimerización por radicales libres y el método de fundición por solvente son las rutas más sobresalientes para la síntesis de biomateriales.