Doctorado en Ingeniería Química

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Browsing Doctorado en Ingeniería Química by browse.metadata.evaluator "Avellaneda Vargas, Fredy Augusto"

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    Estudio de los factores de formación de precipitados en el biodiesel de palma africana
    (Universidad Industrial de Santander, 2015) Plata Chávez, Vladimir; Kafarov, Viatcheslav Victorovich; Maradei García, María Paola; Wiesenborn, Dennis; Torres Ortega, Jesús; López Giraldo, Luis Javier; Avellaneda Vargas, Fredy Augusto; Álvarez Cifuentes, Mario
    Este trabajo tuvo como objetivo investigar los factores de formación de precipitados en el biodiesel de palma africana (POB) con el fin de encontrar un set de condiciones donde el POB tuviera un CSFT aceptable. Inicialmente, precipitados aislados de POB fueron fraccionados mediante cromatografía en columna y caracterizados mediante TLC, FTIR, GC-FID, DSC y TGA. La caracterización reveló la presencia preponderante de monopalmitina y esteril glucósidos libres (FSG), sugirió la presencia de esteril glucósidos acilados y jabones de ácidos grasos, y reveló la presencia de componentes desconocidos que pudieron haber eluído con la monopalmitina y los FSG durante el fraccionamiento mediante cromatografía en columna. Después, se investigó el efecto del contenido de FSG, monoglicéridos y humedad sobre la masa de precipitados y el CSFT del POB.. Se encontró que sólo los FSG afectaban el CSFT mientras que los FSG, monoglicéridos y la humedad afectaban la masa de precipitados. A niveles bajos de humedad, el incremento de FSG incrementó la masa de precipitados. Por el contrario, al incrementarse los monoglicéridos, la masa de precipitados decreció. La interacción con la humedad exacerbó la precipitación. Finalmente, se investigó el efecto de cuatro adsorbentes sobre el CSFT del POB. Se investigó también el impacto sobre el contenido de glicerina total y de humedad, y la estabilidad oxidativa del biodiesel. Todos los tratamientos disminuyeron la masa de precipitados y el contenido de glicerina total y de humedad, pero sólo el tratamiento con 5 % en peso de un silicato natural y tierras de blanqueo a 25 °C produjo una filtrabilidad aceptable. Las condiciones de adsorción con tierras de blanqueo ácidas (AABE) se optimizaron posteriormente. La combinación de 0.65 % en peso de AABE y 10 min a 25 °C disminuyó el CSFT por debajo del límite de la ASTM.
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    Evaluación de la sostenibilidad de tecnologías emergentes de producción de biocombustibles en Colombia aplicando criterios técnicos, ambientales y económicos
    (Universidad Industrial de Santander, 2017) Martínez Merlano, Diego Armando; Kafarov, Viatcheslav Victorovich; Silva Lora, Electo; Torres Ortega, Jesús A.; Ortiz Rodríguez, Óscar O.; Avellaneda Vargas, Fredy Augusto; Martínez Rey, Ramiro
    La inexistencia de indicadores cuantitativos de sostenibilidad es actualmente una barrera que no permite comparar de manera efectiva dos o más procesos productivos, incluyendo las tecnologías emergentes de producción de biocombustibles. En esta tesis se plantean diferentes diseños conceptuales de procesos emergentes de producción de biocombustibles relacionados directamente con la cadena productiva de la palma africana y se plantea el uso de un indicador monetario de sostenibilidad. Los procesos fueron agrupados en tres grupos: procesos de producción de biodiesel (catálisis heterogénea y homogénea), procesos termoquímicos (metanol, hidrógeno, combustibles por la ruta Fischer-Tropsch) y procesos bioquímicos de producción de etanol (pretratamiento ácido/base, organosolv y explosión de vapor), los cuales fueron simulados en Aspen Hysys para calcular su eficiencia energética y exergética. La sostenibilidad económica de los procesos bajo estudio fue analizada a través del Valor Presente Neto (VPN) y la Tasa Interna de Retorno (TIR). La sostenibilidad ambiental fue evaluada a través de la aplicación de la metodología del Analisis de Ciclo de Vida (ACV), cuantificando seis categorías de impacto ambiental con el método EPD® (Environmental Product Declarations) en Simapro 7.1®. Las categorías de impacto ambiental evaluadas fueron cambio climático, acidificación, formación de oxidantes fotoquímicos, deterioro de la capa de ozono, eutrofización y uso de energía no renovable. El desarrollo del indicador de sostenibilidad se basó en el cálculo de las externalidades ambientales y su inclusión en la evaluación económica, lo cual produce una variación de la rentabilidad de los procesos, generando un Valor Presente Neto Extendido (VPNex). Entre los procesos evaluados solo los procesos de producción de hidrógeno y combustibles líquidos por la ruta Fischer-Tropsch presentaron valores VPNex positivos.