Ingeniería Química
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Item Actualización de los métodos de análisis físicoquímicos para la evaluación de la calidad de las materias primas de la empresa Zumo Tecnología Zumotec S.A(Universidad Industrial de Santander, 2023-08-14) Rodríguez Lema, Anyela Marcela; Nabarlatz, Débora Alcida; Neira Dulcey, Jane Angélica; Lopez Ortiz, Jose Gabriel; Chaves Guerreo, Arlex; Ballesteros Rueda, Luz MarinaLa actualización de los métodos de análisis fisicoquímicos es fundamental para la evaluación de la calidad de las materias primas y por ende para la calidad de los productos fabricados. En este trabajo se realizaron análisis fisicoquímicos para la determinación del aspecto, pH, gravedad específica y viscosidad, basándose en la Farmacopea de los Estados Unidos USP; con el fin de mejorar y actualizar las técnicas utilizadas anteriormente en la empresa. Para ello, se describió el aspecto de cada materia prima empleada por la empresa Zumotec S. A, las cuales se clasificaron en ácidos, bases, sales, tensoactivos, desinfectantes, enzimas y colorantes. Se hicieron titulaciones ácido- base para verificar la concentración de los ácidos, bases y carbonatos, y se realizaron curvas de calibración para la cuantificación del principio activo de los desinfectantes por espectrofotometría UV-Vis, así como la cuantificación e identificación de los colorantes empleados en Zumotec S.A. Además, se incluyeron nuevos métodos como la determinación de la concentración micelar crítica de los tensoactivos y el porcentaje de conversión del almidón con la enzima α-amilasa. Los datos fueron analizados por métodos estadísticos para determinar la exactitud y la precisión de los métodos fisicoquímicos, y poder establecer criterios de aceptación o rechazo de las materias primas. A partir de la metodología planteada y ejecutada durante la práctica empresarial se logró actualizar los métodos de análisis fisicoquímicos para la evaluación de la calidad de las materias primas de la empresa Zumo Tecnología Zumotec S.A.Item Co-digestión anaeróbica de residuos de la cadena agroindustrial del café en operación semicontinua a escala laboratorio(Universidad Industrial de Santander, 2024-02-26) Armenta Romero, Sebastian David; Matiz Angel, Jesus David; Castro Molano, Liliana del Pilar; Escalante Hernandez, Humberto; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Nabarlatz, Debora AlcidaEn este trabajo de investigación se evaluó la viabilidad de la co-digestión anaeróbica (CoDA) con los residuos agroindustriales del café, aguas mieles (AM) y pulpa de café (P), con estiércol bovino (EB) a escala laboratorio en operación semicontinua, con proyección a su aplicación a escala rural. Inicialmente se pusieron en marcha dos biodigestores tubulares, operados bajo velocidades de carga orgánica (VCO) de 0.5 y 1 kgSV/m3 op*d, con una relación de mezcla objetivo en %SV de 66AM:17P:17EB. Debido a la complejidad de los sustratos, se planteó una dieta de alimentación adicionando progresivamente las AM hasta alcanzar la relación de mezcla objetivo. Para evaluar la estabilidad y eficiencia del proceso, se realizó un monitoreo al contenido de AGV, pH, DQO, y producción de biogás. Adicionalmente, se desarrolló un plan para la aplicación de la CoDA a escala rural teniendo como caso de estudio una finca cafetera. El reactor operado a la VCO de 1 kgSV/m3op*d no alcanzó la relación de mezcla objetivo debido a la acumulación de AGV que provocó la inhibición del proceso. Por su parte, el reactor operado con la VCO 0.5 kgSV/m3op*d, completó un TRH con la relación de mezcla objetivo. Se obtuvo un rendimiento de producción de biogás de 0.53 ± 0.04 Nm3biogás/m3op*d (59.18 ± 0.85% CH4) y una remoción de materia orgánica soluble del 95.82%. En condiciones reales, una finca cafetera con una producción de 625 kg/año de grano de café seco, un biodigestor de 6 m3 puede tratar cerca del 57% de los residuos generados. La implementación de la CoDA en una finca cafetera es una inversión rentable, con una tasa interna de retorno (TIR) del 23% y un periodo de recuperación de siete años. En ese sentido, la CoDA es una alternativa técnica y económicamente viable para ser adoptada por las fincas cafeteras del país.Item Diseño de un sistema de electrodiálisis a escala piloto laboratorio para el desalado de soluciones(Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) Roa Guarín, Daniel Alberto; Peña Prada, Natalia; Muvdi Nova, Carlos Jesús; González Téllez, Juan Carlos; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Duarte Duarte, Diana PaolaLa electrodiálisis ha demostrado ser una tecnología eficiente en el tratamiento, desalado y desmineralización de diversas soluciones. Por ello, el presente trabajo propone el diseño de un sistema a escala piloto laboratorio para el desalado de lactosueros y caldos de fermentación por medio de la electrodiálisis convencional (ED). Se realizó una revisión bibliográfica que permitió identificar las características y requerimientos generales de un sistema típico de ED, así como los equipos y accesorios que lo conforman. La selección de equipos y el dimensionamiento de las piezas del piloto se realizó con base en el módulo membranario modelo EDM-Z/4x10-0.8_19 cotizado por la compañía Membrain S.R.O, que será importado para la posterior construcción e implementación del sistema. Con la información recolectada, se planteó inicialmente un boceto a mano alzada para visualizar la distribución espacial de los equipos, de manera que se consideró optimizar la ergonomía y el espacio a disponer para su operación. A partir de este boceto, se realizó el diseño del piloto de ED en el software SolidWorks, incluyendo el módulo membranario, tanques de alimentación, bombas, sensores, tuberías, fuente de poder y demás accesorios considerados en el diseño conceptual. De igual forma, se desarrollaron los protocolos generales para la operación, limpieza y mantenimiento del piloto, que servirán como guía para la futura construcción de los manuales de funcionamiento para la correcta puesta en marcha del sistema.Item DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL PREDICTIVO TIPO DMC (DYNAMIC MATRIX CONTROL)(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-15) Alcalá Hernández, Diego Andrés; Suárez Arenas, Claudia Marcela; Benavides Prada, Omar Andrés; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Muvdi Nova, Carlos JesusLa implementación de sistemas de control predictivo como el control dinámico matricial (DMC), ha demostrado ser esencial en la mejora del rendimiento de procesos industriales complejos. A diferencia de los sistemas de control convencionales, el DMC ofrece ventajas como la mejora en tiempo real del rendimiento, eficiencia y una respuesta rápida a las perturbaciones del proceso, ya que es capaz de anticipar los efectos en el sistema.Dado a su importancia industrial y a la cantidad limitada de trabajos en su área, este trabajo tiene como objetivo presentar un diseño detallado de un controlador de matriz dinámica tipo SISO (Single Input, Single Output). Inicialmente, se muestra el diseño teórico del controlador de matriz dinámica y su implementación computacional, encontrando los mejores parámetros de ajuste para obtener la respuesta deseada frente a los cambios en el valor de referencia.Posteriormente, se realiza una comparación con un sistema de control convencional tipo feedback, resaltando la importancia y eficacia del control predictivo.Item Efecto de la temperatura sobre las propiedades reológicas de materiales bituminosos ligantes obtenidos a partir de subproductos del proceso de refinación del petróleo(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-16) Carvajal Murillo, Laura Ximena; López Contreras. Yuly Fernanda; Martínez Rey. Ramiro; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Ballesteros Rueda, Luz MarinaLos subproductos obtenidos del proceso de la refinación del petróleo como los residuos aceitosos, generan daños medioambientales al ser desechados. Se ha encontrado la manera de aprovechar dichos residuos y sometiéndolos a tratamientos termoquímicos, obteniendo un material con propiedades similares a las del asfalto, denominado material bituminoso ligante (MBL). Dicho material contiene sólidos inorgánicos dispersos en él. En esta investigación, se realizaron ensayos comúnmente utilizados para el asfalto, para determinar el efecto de la temperatura sobre las propiedades reológicas del MBL. Se sometió el MBL a envejecimiento a corto plazo mediante RTFO, y envejecimiento a largo plazo en PAV. El MBL se evalúo con sólidos inorgánicos y sin sólidos para determinar el efecto que tendrían los sólidos en las propiedades de material. Las propiedades reológicas se evaluaron determinando el ángulo de fase δ y el módulo complejo G*, además el factor de ahuellamiento y fisura por fatiga junto con el porcentaje de elasticidad mediante el ensayo creep repetitivo. La caracterización química se realizó por medio del fraccionamiento SARA, así como el análisis de grupos funcionales FTIR y estabilidad térmica por medio del análisis termogravimétrico TGA. Se analizó y comparó una muestra del MBL envejecido en campo junto con el MBL envejecido en laboratorio mediante ensayos de envejecimiento acelerado. Los resultados obtenidos indican cambios con el envejecimiento como un aumento de los grupos carbonilo y sulfóxido. Disminución de aromáticos y aumento de asfáltenos. Con el análisis termogravimétrico es posible concluir que el material es estable térmicamente a las condiciones de servicio. El material demostró ser susceptible al envejecimiento. Los sólidos y el cambio de fracciones SARA tienen un efecto significativo en la reología del material. Respecto al factor de ahuellamiento y fisura por fatiga, los MBL originales con y sin sólidos a temperaturas mayores de 40°C presentarían falla por deformación. A mayor temperatura y envejecimiento prolongado, el MBL tiene menor porcentaje de recuperación.Item Elaboración e implementación de un objeto virtual de aprendizaje para el equipo torre de enfriamiento(Universidad Industrial de Santander, 2024-02-23) Mesa Cepeda, Alison Tatiana; Josa Castro, Margi Melissa; Mendoza, Jesús Manuel; Muvdi Nova, Carlos Jesús; Ballesteros Rueda, Luz MarinaEste trabajo de grado se llevó a cabo bajo la modalidad práctica en docencia y se encaminó en la creación y ejecución de un objeto virtual de aprendizaje (OVA) para el equipo de laboratorio denominado torre de enfriamiento, esto con el fin de proponer y evaluar enfoques pedagógicos que complementen la comprensión de este equipo y les brinde un recurso educativo que sea eficaz, accesible y adaptable a los estudiantes de la asignatura Laboratorio de procesos II de la escuela de Ingeniería Química. Mediante este recurso virtual se condensó y presentó de manera didáctica y clara toda la información referente a los conocimientos previos necesarios para la realización de esta práctica, esto con ayuda de las TIC (Tecnologías de la información y la comunicación) la cual proporcionó las herramientas necesarias para la creación, distribución e implementación del OVA. Lo anterior se realizó con la finalidad de estimular el interés por el aprendizaje y la curiosidad de los estudiantes debido a que hasta ese momento la información para realizar dichas prácticas no satisfacía la comprensión en la experimentación con el equipo. La aplicabilidad de este recurso didáctico se evaluó mediante una encuesta de satisfacción en Google Forms, en la cual se debía tener presente el cálculo del tamaño de muestra según la población total de estudiantes que estaban cursando la asignatura. Se consideró una población de 94 estudiantes, con un nivel de confianza del 90%. La ecuación usada para hallar el tamaño de muestra de esta población finita arrojó un valor de 40, el cual indica la cantidad de personas que deben tenerse en cuenta para determinar si el OVA tiene o no una aplicabilidad eficiente. En los resultados se logró evidenciar una gran aceptación por parte de la población estudiantil.Item Estudio teórico sobre el efecto del uso de soportes orgánicos en el proceso de digestión anaeróbica(Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) Garay Jácome, María Paula; Parra Suárez, Rosaura Angélica; Castro Molano, Liliana del Pilar; Escalante Hernández, Humberto; Jaimes Estévez, Jaime; Avellaneda Vargas, Fredy Augusto; Ballesteros Rueda, Luz MarinaLos soportes orgánicos en la Digestión Anaeróbica (DA) ayudan a la adherencia de los microorganismos y a su vez, mejoran la producción de biogás, sin embargo, la información reportada en la literatura es limitada. En el presente trabajo se discuten referencias importantes (artículos de revisión, trabajos de investigación y bases de datos), publicados en los últimos 15 años, destacando los desafíos que se presentan en el proceso de DA y las limitaciones de los enfoques convencionales. Esta revisión bibliográfica se llevó a cabo en tres fases: i) Influencia de los soportes orgánicos sobre la microbiología en la DA, ii) Incidencia del uso de soportes orgánicos en la DA y iii) Propuesta de una alternativa para mejorar el proceso de DA usando un soporte orgánico. Teniendo en cuenta la información consultada en cada una de las fases, se propuso un caso de estudio para la implementación de la DA utilizando biocarbón derivado de madera de pino, un soporte orgánico de bajo costo y disponible en el municipio de Cáchira. Con base en lo anterior, se pudo evidenciar que la implementación del uso de soportes orgánicos de bajo costo permite optimizar los parámetros operacionales del proceso de DA incrementando la eficiencia del proceso y la calidad del biogás.Item Evaluación a escala laboratorio de un filtro de arena como post tratamiento de un digerido proveniente de un biodigestor rural bajo condiciones psicrófilas(Universidad Industrial de Santander, 2023-03-04) Murcia Ordóñez, Ana Fernanda; Santamaría Bravo, Jeimmy Lizeth; Escalante Hernández, Humberto; Castro Molano, Liliana del Pilar; Muñoz Muñoz, Alexander; Ballesteros Rueda, Luz Marina; López Contreras, Yuly FernandaEl digerido procedente de la Co-digestión Anaeróbica (Co-DA) de estiércol bovino y lactosuero contiene nutrientes tales como: nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y sodio. Este efluente está compuesto por materia orgánica parcialmente biodegradada, biomasa microbiana y otros compuestos inorgánicos. Una de las aplicaciones directas del digerido se da en la agricultura, donde se aprovecha el contenido de nutrientes para mejorar las características del suelo, la calidad y el rendimiento de los cultivos. No obstante, su uso debe limitarse por la falta de estabilización de materia orgánica y el alto contenido de indicadores bacterianos. El objetivo de esta investigación fue evaluar a escala laboratorio tres sistemas de filtración lenta de arena como método de tratamiento del digerido mediante el monitoreo de las características fisicoquímicas, microbiológicas y agronómicas de los efluentes de cada sistema de filtración. La evaluación de las características fisicoquímicas indicó que los filtros removieron entre 34% y 37% de la materia orgánica contenida en el digerido, de igual forma se registraron eficiencias de eliminación entre 49%-99% del contenido de coliformes totales. Los efluentes de los sistemas de filtración se caracterizaron por tener concentraciones más elevadas de ion amonio con respecto al afluente, este comportamiento se relaciona con la alta cantidad de materia orgánica presente en el digerido; lo que conlleva a la inhibición del proceso de nitrificación. La evaluación agronómica indicó que el efluente del filtro 1 es el más apto para su uso en la agricultura siempre y cuando se encuentre en altas diluciones.Item EVALUACIÓN DEL CICLO DE VIDA DEL PROCESO DE TRIGENERACIÓN POR MEDIO DE SIMULACIÓN COMPUTACIONAL(Universidad Industrial de Santander, 2022-11-10) Rincón Flórez, Daniel Felipe; Petro Araque, Sebastian; Morales Medina, Giovanni; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Escalante Hernandez, HumbertoTítulo: Evaluación del ciclo de vida del proceso de trigeneración por medio de simulación computacional* Autores: Daniel Felipe Rincón Flórez, Sebastian Petro Araque** Palabras Clave: Trigeneración, Oxicombustión, Eco-indicador 99, análisis de ciclo de vida (LCA) Descripción: Con la llegada de la revolución industrial, el mundo ha conseguido no sólo avances en términos de desarrollo tecnológico y de productos novedosos que impactan positivamente la calidad de vida, sino que también ha generado desechos y productos secundarios no deseados que perjudican el medio ambiente. Actualmente las industrias se interesan en cuantificar el impacto negativo medioambiental que genera su producto en todas las etapas del proceso de manufactura. Una de las herramientas más utilizadas para evaluar este impacto es el análisis de ciclo de vida (LCA), el cual considera todas las variables que intervienen desde la extracción de la materia prima hasta su eliminación o reciclaje. La demanda de la energía mundial ha venido en aumento con el paso de los años, es por eso que uno de los principales intereses de las industrias es el aprovechamiento al máximo de la energía utilizada para la elaboración de su producto o servicio. En este sentido, nuevas tecnologías están surgiendo para cubrir la alta demanda energética como lo es la trigeneración, la cual aprovecha la refrigeración, calefacción y energía mecánica a partir de una única fuente de calor. Además de ayudar a cubrir la demanda mundial energética, el proceso de trigeneración ayuda a disminuir el impacto negativo medioambiental.Item Evaluación del pretratamiento biológico de biomasa macroalgal con Aspergillus oryzae para la producción de polihidroxialcanoatos (PHAs) con Cupriavidus necator(Universidad Industrial de Santander, 2022-11-03) Cala Parra, Kelly Fernanda; Díaz Sánchez, Ana Belén; Sánchez Torres, Viviana; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Chaves Guerrero, ArlexLa macroalga invasora Rugulopteryx okamurae se acumula masivamente en las costas del sur de España, suponiendo una amenaza para la biodiversidad, generando el desplazamiento de especies nativas y la desvalorización de los recursos oceánicos. Debido a que presenta un alto contenido en carbohidratos, representa una materia prima innovadora para la producción de bioplásticos como los polihidroxialcanoatos (PHAs). Éstos sugieren una alternativa a los plásticos derivados del petróleo pues ejercen una menor carga ambiental por su completa degradación y eliminación segura. La tecnología que se ha considerado más eficiente para su obtención es la fermentación microbiana. Muchos estudios indican que Cupriavidus necator representa el microorganismo más adecuado para este propósito porque puede acumular grandes cantidades de PHA. Por este motivo, en este trabajo se estudia la producción de PHAs con C. necator a partir de hidrolizados azucarados obtenidos de la hidrólisis enzimática de la macroalga invasora R. okamurae. Con idea de facilitar el acceso de las enzimas a los polisacáridos de su pared celular, se evaluó la aplicación de un pretratamiento biológico, previo a la hidrólisis enzimática, utilizando el hongo Aspergillus oryzae. Con el alga pretratada durante 5 días bajo condiciones mejoradas se aumentó la concentración de azúcares en un 76 % en comparación con condiciones estándar. También se evaluó la producción de enzimas hidrolíticas mediante fermentación en estado sólido de A. oryzae sobre el alga invasora, obteniendo las máximas actividades para las enzimas alginato liasa y xilanasa, con valores de 15,19 y 31,01 U/g alga seca, respectivamente. El estudio también indicó que 48 horas de hidrólisis eran suficientes para alcanzar la concentración máxima de azúcares. Tras la fermentación de los hidrolizados con C. necator se obtuvo una concentración de PHB de 288,00 mg/L a las 24 h, aunque su rendimiento de producción no fue muy elevado (0,04 mg/mg de biomasa).Item FUENTES SOSTENIBLES PARA LA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO POLILÁCTICO: UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA(Universidad Industrial de Santander, 2042-05-14) Sanabria Ordoñez, Laura Viviana; Gómez López, Dilan Andrés; Guevara Lastre, Cesar Augusto; Benavides Prada, Omar Andrés; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Ramírez Caballero, Gustavo EmilioTítulo: Fuentes sostenibles para la producción de ácido poliláctico: Una revisión sistemática Autores: Sanabria Ordóñez Laura Viviana, Gómez López Dilan Andrés Palabras Clave: Biopolímero, Ácido Poliláctico o PLA, Producción. Descripción: En el proyecto se realizó una revisión sistemática sobre la producción sostenible de ácido poliláctico (PLA) la cual implica un análisis minucioso y organizado de la literatura existente. La búsqueda y clasificación de la información se realizó siguiendo el protocolo PRISMA. Se llevó a cabo una búsqueda rigurosa en bases de datos académicas, revistas científicas y otras fuentes pertinentes para recopilar artículos y publicaciones relacionados con la producción sostenible de PLA, para esto se emplearon palabras clave específicas y criterios de inclusión para identificar las fuentes relevantes; obteniendo una visión general del número de artículos publicados, autores y países. Una vez recopiladas las fuentes, se procede a evaluar su relevancia y calidad. Las fuentes seleccionadas se organizan en función de su contribución a los objetivos de la revisión, mientras que se excluyen aquellas que no cumplen con los criterios de inclusión. Finalmente se presentaron los resultados de esta revisión de manera clara y organizada en un informe. La revisión destaca que se han logrado avances significativos en la producción de PLA de manera sostenible. Estos avances incluyen mejoras en la eficiencia de los procesos de producción, la utilización de materias primas renovables y el desarrollo de tecnologías más limpias.Item Influencia de la carga metálica en el comportamiento de catalizadores Ni/ZrO2 en la reacción de dióxido de carbono con isopropanol(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-17) Velasco Caceres, Joana Daniela; Medina Rodriguez, Heidy Dayana; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; García Sanchez, Julieth Tatiana; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Pedraza Avella, Julio AndresEl uso de CO2 como reactivo para la producción de compuestos de valor agregado es una de las estrategias más estudiadas para disminuir las emisiones de este gas a la atmósfera. La hidrogenación de CO2 es una de las estrategias más usadas. Sin embargo, el uso de hidrógeno molecular trae consigo problemas de seguridad y su producción por reformado de gas natural con vapor de agua conlleva una altísima producción de emisiones de CO2. Por lo tanto, en este trabajo se exploró la conversión de CO2 usando isopropanol como molécula donadora de hidrógeno, como alternativa a la hidrogenación convencional. Sin embargo, debido a la escasez de literatura sobre el diseño de catalizadores sólidos para estas reacciones de hidrogenación por transferencia de hidrógeno, no se ha determinado si el contenido metálico de los catalizadores usados tiene influencia sobre la actividad catalítica y selectividad de la reacción. Por ello, en este trabajo se diseñó una ruta de síntesis para cuatro catalizadores de Ni/ZrO2 con contenidos de Ni entre 0.5 %p/p y 9.8 %p/p, empleando el método de impregnación electrostática fuerte (SEA). Los materiales fueron caracterizados en términos de su morfología, contenido de Ni, propiedades estructurales, texturales, reducibilidad y propiedades ácido-base. Finalmente, se evaluaron en la reacción de CO2 con isopropanol en un reactor automatizado de flujo continuo acoplado a un espectrómetro de masas, a una temperatura de 320 °C y presión atmosférica. Los resultados indicaron que la conversión y la selectividad hacia los productos de hidrogenación del CO2 (CO y CH4) aumentó con el incremento de la carga metálica de Ni.Item Mejora del Proceso de Extracción de Aceite De Palmiste en los Expellers de la Empresa Palmeras de Puerto Wilches S.A.(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-26) María Fernanda Amaya Ferreira; Sánchez Torres, Viviana; Díaz Rodríguez, Óscar Mauricio; Avellaneda Vargas, Fredy Augusto; Ballesteros Rueda, Luz MarinaSe llevó a cabo un análisis exhaustivo de la extracción de aceite de palmiste en los expellers, con el objetivo de identificar los valores de operación común, las piezas fundamentales del equipo y la metodología de trabajo de los operarios. Durante el diagnóstico de la operación, se encontró que existía una carencia en el control del mantenimiento de las piezas de los expellers y falta de estandarización, lo que estaba generando una alta variabilidad en los valores del porcentaje de pérdidas de aceite en torta y la humedad de la almendra. Para abordar estos problemas, se realizó un diseño de experimentos aleatorio con 3 factores y 2 niveles, donde se establecieron los niveles de amperaje del equipo en [52-57] y [45-50] [A], la humedad de la almendra en [2-3] y [3.5-4.5] [%], y la capacidad del expeller en [540-600] y [640-700] [kg/h]. Se encontró que tanto el amperaje como la capacidad del equipo tienen un efecto significativo sobre el porcentaje de pérdidas de aceite en torta, los mejores valores de operación de la prueba anova y que cumplen con la NTC 770, son de capacidad de 540 a 600 [kg/h] y amperaje de 45-50 [A], generando una eficiencia de extracción del 90,37% y un porcentaje de pérdidas de 9,73%: con un intervalo de confianza del 95%. Para mejorar aún más el proceso, se recomienda trabajar con humedades superiores a 3 e inferiores a 5% (Ezeoha et al., 2017), considerar aumentar la capacidad del expeller DY20 malayo, mejorar la reconstrucción de las piezas del equipo y evitar cambios fluctuantes en la humedad de la almendra que ingresa al expeller. Además, es importante llevar un registro detallado de los tiempos de mantenimiento, horas de trabajo y número de reconstrucciones de las partes del expeller, estandarizando las medidas de las piezas tanto nuevas como de reconstrucción.Item Objeto Virtual de Aprendizaje para la enseñanza de ASPEN HYSYS como simulador de procesos químicos(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-21) López Moreno, Paula Andrea; Torres Acosta, Andrey Camilo; Benavides Parra, Omar Andrés; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Muvdi Nova, Carlos JesúsEn el presente trabajo se contempla el diseño e implementación de un Objeto Virtual de Aprendizaje (OVA) para la enseñanza del simulador de procesos químicos Aspen HYSYS. La herramienta se desarrolló con estrategias de gamificación, con el objetivo de facilitar el aprendizaje de los estudiantes de la carrera de Ingeniería Química de la Universidad Industrial de Santander. El OVA, diseñado en el aplicativo de Genially, consta de cuatro módulos principales: introducción a Aspen HYSYS, simulación de equipos sin reacción química, simulación de equipos con reacción química, y simulación de torres de separación y reciclo. Cada módulo incluye videos explicativos, trivias, acertijos, retos y talleres prácticos. La implementación del OVA se llevó a cabo en el curso A1 de la asignatura de Ingeniería computacional a inicios del primer semestre del 2024, mediante el Aula Virtual de Aprendizaje de la universidad, utilizando un formato híbrido que requería la preparación de los temas por parte de los estudiantes, antes de las clases presenciales. Después de un mes de utilización, se realizó una encuesta de valoración basada en la escala Likert, en donde los estudiantes resaltaron el interés y la motivación generada por el uso de la herramienta, mejorando así su proceso de aprendizaje.Item Revisión sistemática del estado del arte sobre la presencia de contaminantes emergentes en los cuerpos de agua por el uso de productos cosméticos(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-06) Rivera Niño, Angélica María; Barajas Ferreira, Crisóstomo; Castro Molano, Liliana del Pilar; Ballesteros Rueda, Luz MarinaLos contaminantes emergentes corresponden a aquellos compuestos que no se habían reconocido como contaminantes debido a que su concentración no era considerada significativa, además no se encuentran dentro de un marco normativo y regulatorio. Entre estos contaminantes emergentes se encuentran los cosméticos, los cuales son ampliamente utilizados a nivel global y constituyen una fuente importante de CEs que terminan en diferentes cuerpos de agua y afectan a sus organismos. El estudio de los CEs presentes en productos cosméticos no se ha profundizado como el caso de los productos farmacéuticos. Por lo anterior este trabajo tuvo como objetivo realizar una revisión sistemática del estado del arte sobre contaminantes emergentes de productos cosméticos en cuerpos de agua utilizando la metodología PRISMA. Se revisaron 66 artículos en total y 37 fueron tenidos en cuenta para realizar el análisis. Para cosméticos faciales se identificaron como CEs los filtros UV, parabenos, micro plásticos y el triclosán, se reporta la literatura en la cual se ha investigado la presencia de estos compuestos en los diferentes cuerpos de agua, así como su bioacumulación en diferentes organismos presentes en estos sistemas acuáticos.Item Síntesis a Escala Laboratorio de Nanopartículas de Compuestos de Cobre a Partir de Extracto de Residuo de Mora (Rubus glaucus Benth)(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-17) Montoya Salas, Diego Fernando; Nabarlatz, Debora Alcida; López Ortiz, José Gabriel; Guerrero Rodríguez, Julián Mauricio; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Gómez Ramírez, Javier EnriqueActualmente, existe un gran interés en implementar procesos de síntesis de nanopartículas metálicas más amigables con el ambiente, que eviten el uso de agentes reductores químicos convencionales con problemas de toxicidad asociados. En este sentido, se han realizado estudios enfocados en el uso de sistemas biológicos y bioquímicos como plantas, frutos y sus extractos acuosos como agentes reductores y de recubrimiento en la síntesis de nanopartículas. Por lo anterior, el presente proyecto tiene como objetivo sintetizar a escala laboratorio nanopartículas (Nps) de compuestos de cobre usando como agente reductor el extracto acuoso de residuos agroindustriales de mora (Rubus glaucus Benth). Se realizó la extracción por maceración de los compuestos activos de los residuos de mora variando los tiempos de maceración, pH de extracción y la relación sólido/líquido para maximizar la capacidad reductora de Cu2+ del extracto acuoso. Las mejores condiciones de extracción se obtuvieron a un pH de 4, tiempo de maceración de 7 h y un %sólido/líquido de 0,76 [%p/p] como las que permiten obtener un máximo de capacidad de reducción de Cu2+ de 4,25 [mg Cu/ mg solidos suspendidos]. Se confirmó la presencia y morfología de las partículas sintetizadas mediante las imágenes del microscopio electrónico de barrido donde se observaron partículas de formas esféricas y amorfas, las cuales se encuentran en un rango de tamaño entre 240-1510 nm formando un agregado aleatorio. Mediante el análisis EDS y FTIR se confirmó la presencia de partículas de Cu2O cuya superficie posee una composición química similar a los compuestos fenólicos presentes en el extracto de mora. Como lo revela el espectro UV- Vis, se observaron picos de absorción a 260 y 290 nm para las partículas sintetizadas, los cuales son característicos de las partículas de óxido de cobre.Item Síntesis de una red organometálica tipo UiO-66-NH2 (Zr/Ti) funcionalizada con Salicilaldehído(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-03) Santos Díaz, Daniel Mauricio; Pardo Sanmiguel, Daniel Eduardo; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio; Bravo Sanabria, César Augusto; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Baldovino Medrano, Víctor GabrielTítulo: Síntesis de una red organometálica tipo UiO-66-NH2 (Zr/Ti) funcionalizada con salicilaldehído. Autores: Daniel Eduardo Pardo Sanmiguel, Daniel M. Santos Díaz. Palabras clave: MOFs, UiO-66-NH2, fotocatálisis, microondas CEM, salicilaldehído. Descripción: Las redes organometálicas (MOFs), son sólidos porosos formados por clústeres metálicos que coordinan ligandos orgánicos. Estos materiales son atractivos en aplicaciones como la fotocatálisis por ser materiales semiconductores, sus propiedades fisicoquímicas y su área superficial. En este trabajo, se llevó a cabo la síntesis de una MOF con estructura UiO-66-NH2, incorporando posteriormente titanio para observar el cambio de sus propiedades fisicoquímicas y Salicilaldehído con el fin de aumentar sus propiedades ópticas. Estas MOFs se sintetizaron por un sistema de reacción por calentamiento con microondas y la adición de salicilaldehído por un sistema de reflujo. Se determinaron sus propiedades fisicoquímicas, tales como su estructura química, cristalinidad, propiedades texturales, estabilidad térmica, propiedades ópticas y a partir de la caracterización de cada material, los cuales fueron evaluados con FTIR, DRX, isotermas de adsorción/desorción de N2, TGA con atmosfera de aire y espectroscopia UV-Vis. De esta forma se observó que la UiO-66-NH2 obtenida por el sistema de reacción por microondas CEM es igual en su estructura que una sintetizada por el método convencional, se comprobó la incorporación del titanio en la MOF debido a sus cambios en las propiedades fisicoquímicas, la funcionalización del salicilaldehído también se vio reflejado en sus propiedades fisicoquímicas, observando que en ambos casos se conserva la estructura original de la MOF, la adición del aldehído aumento sus propiedades ópticas lo que convierte al material en uno prometedor para el estudio de la fotocatálisis.Item Transesterificación de subproductos de refinación de aceite de palma para la obtención de materiales de cambio de fase(Universidad Industrial de Santander, 2022-11-15) Lozada Campo, Ana María; Salgado Carabalí, Valeria; Kafarov, Viatcheslav; Lizcano González, Víctor Alexis; Guerrero Chavez, Arlex; Ballesteros Rueda, Luz MarinaLos materiales de cambio de fase (PCM) se presentan como una alternativa promisoria para almacenar y suministrar energía térmica, sin embargo, en su mayoría, tienen un elevado costo comercial o son de origen no renovable. Es por esto, que con la presente investigación se buscó la síntesis de materiales de cambio de fase (PCM), a través de la esterificación y transesterificación de subproductos de la refinación del aceite de palma para aplicaciones solares térmicas como el suministro de agua caliente y calefacción doméstica. Inicialmente, se seleccionaron tres subproductos de la refinación de aceite de palma, considerando el punto de fusión, el contenido de ácidos grasos saturados y la oferta a nivel nacional. Luego, se llevó a cabo las reacciones variando la naturaleza del catalizador (básico NaOH y ácido H2SO4) y el alcohol a emplear (cetílico y butanol). Las propiedades y la estabilidad térmica de los PCM sintetizados se determinaron mediante el análisis de calorimetría diferencial de barrido (DSC) y termogravimetría (TGA), y después, se estimó la capacidad de almacenamiento de energía a cada material. Los resultados del análisis DSC mostraron que las temperaturas de fusión de los PCM se encuentran en el rango de 44 °C a 59 °C y las entalpías de fusión entre 56 kJ/kg a 306 kJ/kg. Por otro lado, el análisis TGA reveló que la mayoría de los PCM sintetizados poseen una alta fiabilidad térmica, ya que por debajo o hasta los 130 °C no tuvieron pérdida de masa. Finalmente, se concluyó que las muestras EH-AC-AS y EH-BU-HS son adecuadas para la aplicación de calentamiento de agua sanitaria debido a que presentaron temperaturas de fusión de 53,01 °C y 58,07 °C y entalpías de fusión de 305,24 kJ/kg y 215,19 kJ/kg respectivamente. A su vez, se les atribuye la mayor capacidad de almacenamiento de energía térmica la cual fue superior a 300 kJ.Item Validación e implementación del análisis de la demanda química de oxígeno en muestras de agua en el Laboratorio de Servicios Químicos, Minero-Metalúrgicos y Ambientales (GIMBA, UIS)(Universidad Industrial de Santander, 2022-04-01) Farfán Ochoa, Santiago; Santis Jaimes, Karol Daniela; Pedraza Avella, Julio Andrés; Rodríguez Mantilla, Alexander; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Nabarlatz, Débora AlcidaEl laboratorio de Servicios Químicos, Minero-Metalúrgicos y Ambientales GIMBA cuenta con un amplio portafolio de servicios con relación al sector minero, metalúrgico y ambiental; Para extender su capacidad en los ensayos fisicoquímicos en la matriz agua el laboratorio realizó la compra un equipo para la determinación de DQO (Termoreactor TR 620), con el cual el laboratorio GIMBA quiere prestar este servicios a sus diferentes clientes y acreditar dicho parámetro ante el organismo competente, es por esto que se requiere una validación e implementación de la metodología para la determinación de la demanda química de oxígeno (SM 5220 C-D) por volumetría y espectrofotometría, en matrices de agua superficial, residual doméstica e industrial, la metodología usada para la determinación de la DQO consiste en valorar el dicromato (Cr2O7) en exceso por sulfato ferroso amoniacal para el cálculo de mgO2/L para el método titrimétrico, así mismo se tomaron lecturas del ion crómico Cr+3 reducido a una longitud de onda de 600nm en el espectrofotómetro para el método colorimétrico. Por tratarse un nuevo servicio a implementar se realizó un estudio completo de los métodos, desde el reconocimiento de los equipos y conceptos básicos involucrados, la preparación de los reactivos, recolección y mantenimiento de muestras hasta un análisis estadístico robusto (en términos de repetibilidad y reproducibilidad, con incertidumbre conocida) que permitió concluir que el laboratorio (GIMBA) aplica correctamente el método SM 5220 C para el análisis de demanda de oxígeno en la matriz de aguas, produciendo resultados confiables y verificables, por lo cual es adecuado para ser aplicado en las condiciones particulares del laboratorio.