Escuela de Ingeniería Química

Permanent URI for this community

https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9220

Browse

Now showing 1 - 16 of 16

Análisis de un horno en operación con combustible mezcla Gas Natural - Hidrógeno por medio de simulación CFD para la empresa AC Ingeniería Virtual
(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-08) Ruiz Supelano, Julian David; Pérez Rondón, Mariana Valentina; Morales Medina, Giovanni; Álvarez Castro, Helver Crispiniano; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Ballesteros Rueda, Luz Marina
Este artículo investiga la viabilidad de la incorporación de hidrógeno al gas natural como una alternativa de transición energética en hornos industriales. Utilizando el software ANSYS para simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD), se analiza una combustión de mezcla de hidrógeno y gas natural, determinada a través del índice de Wobbe.; y comparada posteriormente a la operación con gas natural. La investigación se centra en evaluar el impacto de esta mezcla en la eficiencia de combustión y en la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Los resultados obtenidos demuestran que la adición de hidrógeno mejora la eficiencia energética. Este estudio proporciona una base sólida para la implementación de soluciones energéticas sostenibles en la industria, alineándose con los objetivos de descarbonización y sostenibilidad.
CAPTURA DE GASES DE EFECTO INVERNADERO CON HIDROGELES NATURALES DE XILANO
(Universidad Industrial de Santander, 2024-02-12) Chacon Bonilla, Cesar David; Lagares Vanegas, Juan Daniel; Nabarlatz, Debora Alcida; Quintero Prada, Laura Valentina; Martinez Rey, Ramiro; Baldovino Medrano, Victor Gabriel
Este proyecto tiene como objetivo evaluar el proceso de captura de gas amoníaco (NH3) en hidrogeles elaborados a partir de cáscara de cacao, residuo proveniente del proceso de fermentación de los granos en la agroindustria. El xilano se obtuvo mediante el proceso de autohidrólisis, para fabricar los hidrogeles con Alginato de Sodio o Quitosano, PVA y Bentonita. Los hidrogeles se estudiaron según su capacidad de absorción de humedad y adsorción de amoniaco, el análisis se realizó en un disecador adaptado con un sensor MQ-137 de Arduino ®. Se concluyó que la variación del xilano en los polímeros afecto proporcionalmente su capacidad de adsorción, siendo los hidrogeles de quitosano con mayor concentración de xilano los que obtuvieron la mayor capacidad de adsorción de amoniaco en el análisis.
Desarrollo de una aplicación web para el cálculo de pérdidas por evaporación en tanques de almacenamiento de hidrocarburos de techo fijo
(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-27) Artunduaga Gonzalez, Victor Manuelle; Benavides Prada, Omar Andrés; Morales Medina, Giovanni; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Godoy Ruiz, Carlos Augusto
En la industria de la refinación de crudo, las pérdidas por evaporación son una problemática actual que afecta tanto los cierres de balances másicos como el cumplimiento de las normativas ambientales relacionadas con las emisiones fugitivas. Por esta razón, es esencial cuantificar y controlar estas pérdidas, por lo que organizaciones como el Instituto Americano del Petróleo (API) han desarrollado modelos matemáticos estadísticamente aceptables que permiten realizar esta tarea. El uso de lenguajes de programación ha brindado alternativas eficientes para implementar dichos modelos y permitir su adaptación a través de aplicaciones web. En consecuencia, la presente investigación buscó crear una aplicación web que permita calcular laspérdidas por evaporación en tanques de almacenamiento de techo fijo. Inicialmente, se evaluó el panorama actual del almacenamiento de hidrocarburos, se seleccionaron los tanques de estudio con base en su diseño y propiedades fisicoquímicas de las sustancias que albergan. Luego, se procesaron sus datos y se diseñó y creó el módulo web utilizando herramientas como MySQL, Sequelize, Python, ExpressJS, NodeJS y Angular. Los resultados fueron validados con datos de una empresa del sector Oil & Gas para determinar la efectividad del modelo. El aplicativo arroja bajos errores cuadráticos medios para 8 de los 10 tanques analizados, aclarando que 9 de los 10 se sometieron a estudio porque para uno de estos no se contaba con datos para el comparativo. Finalmente, el análisis del modelo requiere de una cuidadosa consideración de múltiples variables que influyen en los resultados; la falta de información precisa suministrada por la industria, la complejidad de las variables y la presencia de valores atípicos afecto significativamente los cálculos, generando un error promedio de 15,79% y un MSE promedio de 0,0123.
Diseño de un modelo de seguimiento y anticipación para el control de calidad para el análisis operacional en la refinería Barrancabermeja Ecopetrol s.a. usando los softwares PI Datalink y PI Vision
(Universidad Industrial de Santander, 2023-08-04) Ortega Aponte, Mateo; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso; Pacheco Acosta, Rosangela; Avellaneda Vargas, Fredy Augusto; Baldovino Medrano, Victor Gabriel
Título: Diseño e implementación de un modelo de seguimiento y anticipación para el control de calidad para el análisis operacional en la refinería Barrancabermeja Ecopetrol s.a. usando los softwares PI Datalink y PI Vision. Autor: Mateo Ortega Aponte Palabras clave: Análisis operacional, Hidrocarburos, Capacidad de proceso, Modelo predictivo. Descripción: En este trabajo se pretende aportar al análisis operacional de la Refinería Barrancabermeja ECOPETROL S.A. mediante el completamiento de diagramas de flujo para supervisión de datos en tiempo real del Crudo reconstituido y el Asfalto 60/70, la recopilación de datos de los parámetros de calidad además de productos clave de la refinería como Diesel B2E, Gasolina motor regular, Jet A1 y Asfalto 60/70, además de, diseñar un modelo matemático que permita la predicción de dichos datos. Los diagramas de flujo fueron construidos con el acompañamiento conjunto del equipo de ingeniería de proceso y el laboratorio de calidad, de manera que se identificaron las variables cruciales de operación y se pudieron confirmar los resultados de cada una. El modelo matemático para predicción se desarrolló utilizando la metodología de Box-Jenkins, dando como resultado un total de 23 modelos ARIMA, uno asignado por cada parámetro de calidad, esto con el fin de poder calcular si los procesos de producción son capaces, con base en el indicador de Capacidad de Proceso Cpk. Los modelos obtenidos permiten pronosticar los valores de estos parámetros hasta 15 días en el futuro con errores promedio que van desde %4.51 hasta %18.27 para los 4 productos considerados en este trabajo.
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 Marina
Los 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.
Evaluación de la alternativa de uso de lutitas en preparaciones de cemento, en la empresa Argos S.A. Sogamoso
(Universidad Industrial de Santander, 2022-11-04) Fonseca Bustamante, Felipe Andres; Morales Medina, Giovanni; Rodriguez, Luis Fernando; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Martínez Rey, Ramiro
“El cemento es un conglomerante hidráulico compuesto de materiales artificiales de naturaleza inorgánica y mineral, que molidos y amasados con agua forman productos hidratados mecánicamente resistentes y estables” (Barbudo y Yepes, 2004). Para la produccion del cemento porland son utilizadas diversas materias primas, entre estas se destacan el Clinker como componente principal del cemento, caliza como adicion ayudando a la molturabilidad, puzolana natural confiriendo resistencia al cemento a largo plazo (7 y 28 dias) escoria de alto horno igualmente confiriendo resistencia al material a 7 y 28 dias, yeso y lutitas, al utilizar esta ultima como materia prima de adicion caracterizandola y describiendo su composicion por medio de difraccion de rayos X (DRX) y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), evaluando su comportamiento en las recetas de cemento en la planta implementando una serie de pruebas de molienda (ensayos) y definiendo su factibilidad por medio de pruebas de resistencia a compresion de los morteros de cemento a 1, 3, 7 y 28 dias. Dando como resultado una disminucion del consumo de materias primas tales como escoria de alto horno y caliza entre un 7 y 11,5% junto con la mejoria en el desempeño de las resistencias a compresion de los cementos en un 6,2 y 13,7% para los diferentes tipos de cemento, cemento tipo uso general (UG) y cemento tipo estructural max (Emax).
Evaluación de la bioaccesibilidad in vitro de diferentes formas de hierro en coladas a base de harina de plátano
(Universidad Industrial de Santander, 2024-02-15) Vera Anteliz, Andrés Felipe; Serna Quintero, Jose Andrés; Sánchez Torres, Viviana; Páez Madariaga, Oliva Yineth; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Avellaneda Vargas, Fredy Augusto
Actualmente la deficiencia de hierro en niños menores de 5 años ha generado una preocupación a nivel nacional. Al tener en cuenta la población objetivo, se identificó que la colada es un alimento de consumo común para ellos, siendo este el alimento a fortificar. Considerando que el tipo de hierro que se emplea en la fortificación de alimentos y la matriz alimentaria pueden influir en la absorción del nutriente, se determinó estudiar la bioaccesibilidad de dos coladas fortificadas con diferentes tipos de hierro (sulfato ferroso y hierro hemo) y una sin fortificar. Para esto se crearon 18 formulaciones con el fin de modificar las características organolépticas en donde se varió el tipo de aglutinante (goma de guar y xantana) y su concentración (1,5, 2,5 y 4 g/L). Luego, se seleccionaron tres de las formulaciones para la elaboración de una colada según los resultados obtenidos por una prueba organoléptica a potenciales consumidores. Por otro lado, a las formulaciones seleccionadas se les realizaron estudios fisicoquímicos: bromatológicos, pH, absorción de agua, solubilidad, capacidad de hinchamiento, densidad suelta, densidad empaquetada y viscosidad. Posteriormente, se evaluó la bioaccesibilidad de los diferentes tipos de hierro en las fases de la digestión in vitro. Los resultados de las pruebas organolépticas indicaron que no se encontró diferencia significativa en las formulaciones, seleccionando la colada con goma de guar 1,5 g/L debido al menor costo de producción. Las pruebas fisicoquímicas sugirieron que la formulación es apta para ser usada en mezclas de harinas, ya que mejora las propiedades del producto. Por último, se determinó la bioaccesibilidad del hierro en cada una de las fases de la digestión, obteniendo que para cada una de las coladas seleccionadas se tiene una mayor cantidad de hierro soluble en la fase intestinal y la colada fortificada con sulfato ferroso presentó mayor bioaccesibilidad
Evaluación de la factibilidad técnica de la implementación de una corriente de plástico de baja y alta densidad reciclado en el proceso productivo de polietileno virgen en las plantas de la refinería de Barrancabermeja
(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-07) Soledad Abella, Cesar Augusto; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio; Padilla Cadena, Edgar José; Barajas Ferreira, Crisostomo; Baldovino Medrano, Victor Gabriel
En este proyecto se realizó la evaluación técnica para la implementación de una corriente de plástico reciclado a la producción de polietileno virgen en las plantas de la refinería de Barrancabermeja. El proyecto inicia con la evaluación de los tipos de plástico objetivo, los cuales son polietileno de alta y baja densidad, encontrados en diferentes recipientes de uso diario en el mercado y bolsas de un solo uso para empaques de alimentos. Esta evaluación se realiza en el laboratorio de calidad de la refinería. Se evalúan los siguientes parámetros de calidad: análisis de M.I, densidad, color, contenido de ceniza, entre otros; todas estas pruebas se realizan siguiendo los estándares ASTM para polietileno. Se analiza la materia prima idónea a utilizar. Esta materia prima no debe causar reducción en la composición y propiedades del polietileno virgen. Se identifica el porcentaje máximo a utilizar de los diferentes reciclados, variando desde un 10 hasta un 50% máximo en peso. Se evalúa el tipo de proceso post - consumo que estas materias primas deben tener para ser homogenizadas con la corriente de proceso. Se identifican los puntos de suministro y la capacidad de este reciclaje dentro de la ciudad y región. Se identifica la forma de evaluar satisfactoriamente la mezcla comparando los precios del reciclaje y del producto virgen, para encontrar la viabilidad económica de la nueva resina verde. Con esta nueva resina se participará en el mercado nacional y representará el compromiso de la empresa con el entorno y el medio ambiente.
Herramienta computacional como respaldo a los estudios de prefactibilidad técnica y financiera en proyectos de generación eléctrica con microturbinas de la empresa Supernova Energy Services S.A.S.
(Universidad Industrial de Santander, 2024-02-09) Suárez Pino, María Fernanda; Morales Medina, Giovanni; Guerrero Pino, Alfredo Andres; Ordoñez Sepulveda, Ivan Dario; Baldovino Medrano, Victor Gabriel
Supernova Energy Services S.A.S. (SES), con base en Medellín, Antioquia, se dedica a la comercialización de microturbinas Capstone Green Energy. En el desarrollo de sus servicios, SES requiere de la evaluación de pretratamiento de gases para su utilización en microturbinas Capstone. Estas evaluaciones pueden demorar la prestación de los servicios debido a la carencia de simulaciones previas y al aseguramiento de la información. El presente documento detalla el desarrollo de un módulo en Excel como soporte a las actividades de SES en la evaluación del pretratamiento de gases. La metodología envolvió el análisis de datos históricos, así como la codificación de una simulación en Aspen HYSYS v12. Posteriormente, el módulo en Excel fue codificado y denominado HyGas; la conexión entre Excel y Aspen HYSYS fue definida mediante el complemento Aspen Simulation Workbook. Según los resultados, la simulación codificada en Aspen HYSYS reproduce los datos históricos con un error promedio de 5%. De igual manera, el módulo HyGas reportó una conexión factible con la simulación, facilitando las evaluaciones de los diferentes casos analizados. Por último, el módulo HyGas fue evaluado y aprobado por los ingenieros del área de aplicaciones de la empresa SES.
Mejora en la conductividad térmica de la Estearina de Palma Hidrogenada mediante la aplicación de aditivos orgánicos para su uso como material de cambio de fase
(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-07) Acevedo Avila, Deyvid Santiago; Prada Jaimes, Ana Maria; Viatcheslav V, Kafarov; Lizcano Gonzalez, Victor Alexis; Guerrero Amaya, Hernando; Baldovino Medrano, Victor Gabriel
uno de los usos más extendidos de la radiación solar es el suministro de agua caliente y calefacción mediante sistemas de almacenamiento de energía solar térmica (STESS). Estos sistemas pueden acumular energía como calor sensible o latente, siendo este último preferido. Para almacenar energía como calor latente se necesita un material de cambio de fase (PCM). La correcta selección de un PCM implica estudiar la transferencia de calor, ya que los PCM tienen baja conductividad térmica, especialmente los biológicos. Recientemente, se ha destacado la estearina de palma hidrogenada como PCM. Esta investigación evaluó aditivos orgánicos para mejorar la conductividad térmica de la estearina de palma hidrogenada, mediante ensayos experimentales en un banco de pruebas para procesos de fusión y cristalización. Se evaluaron tres tipos y concentraciones de biocarbones: cáscara de coco y granos de café. Los resultados muestran que los biocarbones triplicaron la cantidad de calor transferido. A medida que el tamaño de la partícula disminuye, la impregnación es más uniforme. Aumentar el aditivo afecta la conductividad térmica y prolonga los tiempos de fusión. La mejor opción fue biocarbón de cáscara de coco pulverizado al 3% en peso como aditivo para mejorar la transferencia de calor.
Modelado de propiedades termofísicas para mezclas de dibenzotiofeno con distintos disolventes orgánicos de uso común en la hidrodesulfuración
(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-10) Hernández Rivera, Germán Eduardo; Caballero Fuentes, Laura Giselle; Guerrero Amaya, Hernando; Riaño Núñez, Dayra Lisseth; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso
La presencia de compuestos azufrados en productos petrolíferos constituye un desafío global dado que el combustible se considera indispensable en cualquier industria. La hidrodesulfurización es una tecnología ampliamente usada que nace de la búsqueda de alternativas que permitan solucionar este problema; el uso de solventes orgánicos en la desulfuración es común, puesto que su presencia favorece la eficiencia de remoción, sin embargo, existen pocos estudios en la literatura sobre el modelamiento de propiedades termofísicas de mezclas de solventes orgánicos con compuestos azufrados. Este trabajo de investigación tiene como propósito modelar el comportamiento de la viscosidad, densidad, y velocidad del sonido de mezclas binarias de Dibenzotiofeno con Ciclohexano, Benceno, Tolueno, y n-Octano, a distintas temperaturas y presión ambiente. La metodología empleada comprende una fase de revisión bibliográfica, en la cual se identificaron modelos representativos para cada propiedad a modelar; una fase de ajuste de parámetros de los modelos seleccionados, para lo cual se emplearon métodos de optimización en el software Python; y una fase final de predicción de datos y validación de los modelos, empleando datos experimentales recopilados (Moreno y Cáceres, 2023). Para la viscosidad se encontró que todos los modelos seleccionados se ajustaban satisfactoriamente a las mezclas estudiadas, sin embargo, los modelos con mejores resultados fueron Eyring-Hirschfelder y Waterton, seguidos de McAllister y Gumberg-Nissan. Para la densidad se encontró que los modelos NTRL, RedlichKister, y TRIDEN presentan un buen ajuste, siendo TRIDEN el modelo con mejores resultados, sin embargo, el modelo VTPR presenta un comportamiento que difiere de los datos experimentales recopilados, por lo que se consideró como un modelo no representativo para las condiciones presentadas en este estudio. Finalmente, para la velocidad del sonido se realizó el modelado de la correlación de Daridon, obteniendo resultados que se ajustan satisfactoriamente a los datos experimentales en el rango de temperaturas estudiado.
Plan de negocios para la producción y comercialización de cerveza artesanal de dátil (Phoenix dactylifera), en el municipio de Soatá, Boyacá.
(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-12) Mojica Gómez, Liliana Paola; Mojica Cetina, Juan Diego; Benavides Prada, Omar Andrés; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso
La base u objetivo principal de este proyecto fue desarrollar un plan de negocios para la creación de una microempresa productora y comercializadora de cerveza artesanal de dátil, viendo una oportunidad de crecimiento en una necesidad que requiere el municipio de Soatá Boyacá, siendo su economía dependiente de la producción del dátil generando oportunidades y crecimiento en el comercio. Se empezó con un estudio de mercado, que incluyó un análisis global del sector, definiendo el concepto de negocio, y generando estrategias de promoción, venta y distribución; por último, se definió la demanda. Posteriormente, se realizó un estudio técnico operacional y organizacional, que permitió crear una ficha técnica con la descripción del producto, identificar las tecnologías necesarias para el proceso, elegir los equipos de acuerdo al requerimiento calculado en la capacidad instalada, además diseñar el proceso y la planta, terminando con la localización de la misma. En seguida se hizo un análisis organizacional donde se presentó un análisis de la matriz DOFA, la estructura organizacional de la empresa, aspectos legales y de constitución. Para finalizar, se llevó a cabo el estudio financiero para determinar la viabilidad del proyecto a partir de un análisis de flujo de caja tomando como soporte el formato del fondo emprender; encontrando valores positivos con un VAN de COP$1.698.326, una TIR del 18,97% y un PRI de 3 años y 6 meses, siendo indicadores atractivos.
Producción de nanopartículas de dióxido de titanio por molienda de alta energía para su uso en la agricultura
(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-10) Niño Gómez, Angelica María; Guerrero Pacheco, Nathalia Isabel; Botero Londoño, Monica Andrea; Amorocho Cubides, Karen Viviana; Sanabria Medina, Laura Yiceth; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Pedraza Avella, Julio Andrés
Debido al crecimiento de la población mundial, se busca una agricultura sostenible para satisfacer la demanda de alimentos. En este contexto, se ha innovado en la implementación de nanopartículas, destacando las de dióxido de titanio - TiO2. Éstas suelen sintetizarse mediante métodos costosos y contaminantes, por lo que la molienda de alta energía se presenta como una alternativa flexible, directa, de bajo costo y sin residuos. Por tanto, el objetivo de este proyecto fue producir nanopartículas de TiO2 mediante molienda de alta energía para su uso en agricultura. Para ello, se obtuvieron nanopartículas de TiO2 mediante la variación de parámetros de molienda como el factor de llenado, la velocidad y el tiempo de molienda. Posteriormente, se caracterizaron usando técnicas como DLS, AFM, SEM, XRD y XPS. Finalmente se evaluó el efecto de la adición de las nanopartículas de menor tamaño junto con un fertilizante balanceado en cultivos de Ray Grass bajo invernadero. Los resultados obtenidos mostraron que la variación de los parámetros de molienda influye en la cantidad y tamaño de las nanopartículas, alcanzando un tamaño promedio de 95,2 nm, lo que representa una reducción del 66,3%. Las técnicas de caracterización revelaron que las nanopartículas más pequeñas tienen una morfología esférica y una cristalinidad mayoritariamente de fase anatasa y sin cambios químicos en el material de molienda. Además, su aplicación con un fertilizante balanceado en cultivos resultó en una mayor producción de biomasa y una mayor eficiencia en la recuperación de nitrógeno.
Propuesta de un modelo predictivo para monitorear el cumplimiento de las especificaciones del asfalto tipo exportación por grado de desempeño PG en GRB, aplicando análisis e inferencia de datos y correlación estadística
(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-08) Barrera Jaimes, Sandra Milena; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso; Martínez Rey, Ramiro; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio; Baldovino Medrano, Victor Gabriel
En este trabajo se evaluó la calidad del asfalto grado desempeño (PG), desde un enfoque de la ciencia de datos; esto a través del estudio de las correlaciones estadísticas para la estimación de parámetros reológicos, físicos y mecánicos a partir del análisis de bases de datos existentes de la GRB. Para el desarrollo del proyecto, el modelamiento se realizó por medio del software MATLAB, aplicando machine learning con un algoritmo de aprendizaje automático, específicamente aprendizaje no supervisado por medio del algoritmo SVD. El objetivo principal del aprendizaje no supervisado es encontrar patrones en los datos de entrada que indiquen características potenciales; para luego aplicar las correlaciones a lugar y posteriormente poder obtener las predicciones de las propiedades correspondientes al estudio de la calidad del asfalto PG. Inicialmente se realizó un pretratamiento de datos y luego se aplicó aprendizaje no supervisado, donde los resultados que se desean obtener del modelo se conocían previamente, y estos se usaron como datos de entrenamiento (validación). En este modelo se trabajó con dos tipos de datos; datos de entrenamiento provenientes de una matriz conformada por las caracterizaciones de asfalto PG tipo exportación, y datos de prueba conformados por una matriz proveniente de analítica del asfalto tipo exportación en GRB. Para la validación del modelo se usó una matriz de datos de la cual se lograron predecir 4 propiedades del asfalto en la etapa de interés PAV (envejecimiento a largo plazo), etapa III de la caracterización asfalto grado PG 64-22. Las propiedades que se lograron predecir fueron: Temperatura de falla Asfalto Residuo PAV, Módulo Reológico a 64°C, Asfalto Residuo PAV, Rigidez a -12°C, Asfalto Residuo PAV y m(t) a -12°C, Asfalto Residuo PAV.
Síntesis de membranas a partir de granza de poliamida y su aplicación a las separaciones moleculares
(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Angie Nathalia Villate Camargo; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Coronas Ceresuela, Joaquín; Muvdi Nova, Carlos Jesús; Baldovino Medrano, Victor Gabriel
La industria textil es una de las principales fuentes de contaminación debido al uso intensivo de productos químicos y al desecho de grandes volúmenes de residuos, especialmente fibras sintéticas. El reciclaje y la revalorización de estos residuos para la fabricación de membranas poliméricas es una alternativa sostenible. Este trabajo evaluó la estructura y propiedades fisicoquímicas de membranas fabricadas con poliamida 6.6, usando un sistema de disolución de CaCl2/EtOH/H2O, más benigno que los disolventes tradicionales como ácido fórmico y fenol. Esta elección no solo mejora la disolución de la poliamida 6.6, sino que también hace el proceso más seguro y ecológico. Se fabricaron membranas mediante inversión de fase y casting, y se estudiaron sus propiedades estructurales utilizando análisis gravimétrico, microscopía electrónica de barrido (SEM) y ángulo de contacto para evaluar la porosidad y la hidrofobicidad. Posteriormente, se evaluaron en procesos de nanofiltración para estudiar su permeancia y rechazo utilizando una disolución de tinte Rose Bengal de 5 mg/L. Se seleccionaron tres composiciones de poliamida 6.6 (13.6%, 16.3% y 18.2%) que mostraron buena calidad estructural. Las pruebas de nanofiltración arrojaron permeancias de 1.49, 0.88 y 0.65 L/m²·h·bar con la disolución de tinte; y de 0.74, 0.68 y 0.67 L/m²·h·bar con agua pura. El uso de un soporte de polipropileno incrementó las permeancias a 1.6, 1.55 y 1.11 L/m²·h·bar. Los resultados mostraron que a mayor concentración de poliamida 6.6, la porosidad de las membranas disminuye, volviéndose más hidrofílicas, además el rechazo aumenta mientras la permeancia disminuye. Esto sugiere que el aumento de poliamida 6.6 mejora la eficiencia y al utilizar el soporte de polipropileno se observan mejores resultados de permeancia, en aplicaciones de nanofiltración.
Síntesis y caracterización de perovskitas con reducción o ausencia de plomo para películas empleadas en aplicaciones de celdas solares
(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-01) Bonivento Mejía, Jose Carlos; Vargas Zárate, Julián Enrique; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Colomer Bas, María Teresa; Faraldos Izquierdo, María Soledad; Pedraza Avella, Julio Andrés; Baldovino Medrano, Victor Gabriel
Este trabajo se centra en la síntesis y caracterización de perovskitas con reducción o ausencia de plomo, para su uso en aplicaciones de celdas solares. Se emplea la mecanosíntesis, una técnica sin disolventes que permite la obtención de perovskitas estables de manera rápida y eficiente, con un menor impacto ambiental en comparación con los métodos tradicionales. Las composiciones estudiadas incluyen CsSnBr3, CsSn0.55Pb0.45Br3, MASn0.55Pb0.45Br3, todas sintetizadas bajo tiempos de 1, 4 y 10 horas, evaluando sus propiedades estructurales, microestructurales, estabilidad térmica y la distribución de tamaño de los agregados mediante técnicas de difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB-EDS), difracción láser (DL) y análisis termogravimétrico (TG). Los resultados mostraron que, la perovskita CsSnBr3 exhibió una excelente estabilidad térmica, siendo la menos estable la perovskita MASn0.55Pb0.45Br3, lo que limita su aplicación en condiciones extremas. Además, se encontró que el uso de isopropanol absoluto como solvente es el más adecuado para la posterior molienda húmeda y para la preparación de suspensiones, puesto que respeta la estabilidad química de las perovskitas. Se destacan también los resultados positivos del proceso de molienda en medio húmedo para reducir los tamaños de agregado y así obtener películas homogéneas y de tamaño de partícula controlado, lo que es crucial para la eficiencia en celdas solares. El trabajo concluye que la mecanosíntesis es una técnica viable para la producción de perovskitas que podrían, en un futuro, reemplazar las basadas en plomo, contribuyendo así al desarrollo de tecnologías solares más eficientes y ecológicas.

Browse

Browsing Escuela de Ingeniería Química by browse.metadata.evaluator "Baldovino Medrano, Victor Gabriel"

Results Per Page

Sort Options