Ingeniería Química

Permanent URI for this collection

https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9223

Browse

Browsing Ingeniería Química by Title

  • Item
    Análisis de la relación entre el pKa, el calor de reacción y la absorción de CO2 en líquidos iónicos por medio de cálculos de estructura electrónica
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-04-01) Villan Jurado, Édgar ; Morales Medina, Giovanni ; Martínez Rey, Ramiro ; Pedraza Avella, Julio Andrés
    Encontrar métodos para controlar la contaminación causada por el uso de combustibles fósiles, los medios de transporte, industria y demás, se ha convertido en una búsqueda constante para controlar las emisiones CO2, principal causante del cambio climático y enfermedades respiratorias. Por tal motivo los líquidos iónicos parecen ser la solución y se les está presentando más atención en los últimos años, ya que estos son buenos disolventes para la captura de dióxido de carbono. Hoy en día se tiene una gran variedad de líquidos iónicos que tiene propiedades especificas debido a su configuración y distribución atómica. En el presente trabajo se tienen en cuenta varios, muy usados por la comunidad para el mismo estudio, en donde se aborda por medio de la simulación la información necesaria para generar puntos de partida y encontrar relaciones entre la captura de CO2 y demás datos, todo esto basado en la energía, la geometría y las frecuencias entre el líquido iónico, el ion y por último el dióxido. Se presenta de manera detalla los resultados obtenidos de manera gráfica y tabulados con el fin de obtener puntos de partida para el análisis y observación de la coherencia de los resultados para así concluir con la investigación.
  • Item
    Análisis del efecto de la salinidad y el pH sobre la estabilidad de una emulsión Pickering preparada con partículas tipo Janus
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) Mateus Pinzón, Nicolás ; Ballesteros Rueda, Luz Marina ; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso ; Contreras Mateus, María Daniela
    Los catalizadores basados en nanomateriales necesitan un medio de transporte para introducirlos al pozo de inyección sin causar daños a la formación, por ello se plantea el uso de emulsiones Pickering formadas a partir de salmuera/aceite de linaza. Para este propósito se debe analizar la estabilidad de las emulsiones Pickering y sus variables de formación; inicialmente se estudió el efecto de tres variables: la concentración de nanomateriales tipo Janus de MnO2, la relación v/v de agua/aceite de linaza y la concentración agente funcionalizante, por el cual se obtuvo una emulsión Pickering estable de tipo aceite en agua (O/W) durante tres días y con tamaños de gota menores a 300 nm. Posteriormente se realizó un análisis en la estabilidad por la variación en la concentración de salinidad y de pH, empleando caracterizaciones como separación de fases, prueba de gota, tamaño de gota, potencial Zeta y perfil reológico, concluyendo que la estabilidad de la emulsión estudiada soporto la concentración de salinidad hasta los 4000 ppm y se estableció que el rango de pH en el que la emulsión Pickering es más estable es a un pH neutro (7-8), abriendo la posibilidad de emplear agua de formación para la fase acuosa de la emulsión.
  • Item
    Aplicación de las TIC para reforzar el aprendizaje de Matlab en la asignatura Bases Informáticas
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-04-18) Velandia Padilla, Juan David ; Parra Ramírez, Martha Josefina ; Mendoza, Jesús Manuel ; Martínez Rey, Ramiro
    En el presente trabajo se describe el proceso de planeación, creación e implementación de una herramienta virtual que será usada por estudiantes de los tres primeros semestres de la carrera de ingeniería química de la Universidad Industrial de Santander. El objetivo principal de esta herramienta es reforzar los conocimientos sobre lenguaje de programación en Matlab en los estudiantes al tiempo que se enfatiza en la importancia de desarrollar habilidades de programación como un rasgo fundamental en el perfil del ingeniero químico. Se realizó una consulta sobre diferentes plataformas virtuales, una consulta bibliográfica por el contenido de diferentes asignaturas entre el tercer y el séptimo semestre del plan de estudios de la carrera, además de una revisión de metodologías para explicar y evaluar contenidos. La unión entre estos tres componentes aspiró a crear un escenario virtual donde los estudiantes pudieran ver aplicados los temas que aprenden en clase en situaciones propias de la carrera y de asignaturas de niveles superior. Al finalizar las etapas metodológicas, se obtuvo un espacio virtual interactivo donde cada estudiante simula ser un practicante en una empresa y usa sus conocimientos en programación para ascender y recorrer el espacio. Finalmente, se aplicó la herramienta en dos grupos de la asignatura de bases informáticas, los cuales suman un total de 51 estudiantes.
  • Item
    Biopolymers, the green alternative to conventional plastics: Scientific-Technological Surveillance Study
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) León Acero, Silvia Valentina ; Morales Medina, Giovanni ; Viejo Abrante, Fernando ; Sánchez Torres, Viviana ; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio
    Los plásticos convencionales se fabrican y utilizan para aplicaciones de embalaje en diferentes sectores. A medida que aumentan las industrias alimentarias, también aumenta la demanda de material de embalaje. En consecuencia, la atención a los plásticos amigables con el medio ambiente, como los biopolímeros, también ha aumentado drásticamente. Sin embargo, los biopolímeros generalmente presentan malas propiedades mecánicas y poca durabilidad a largo plazo. En este sentido, es de gran interés conocer los avances científicos y tecnológicos relacionados con el desarrollo de biopolímeros por su alto potencial para sustituir a los polímeros tradicionales y reducir la contaminación y el consumo energético. Esta monografía considera un análisis bibliométrico de publicaciones científicas relacionadas con los avances y desafíos de los biopolímeros realizados entre 2001 y junio de 2021. La información recopilada se clasificó por fuente del biopolímero, así como las mejoras en las propiedades mecánicas. Se destacaron los avances más significativos del quitosano, PLA, celulosa y almidón, así como las desventajas que cada uno conlleva. En las mejoras se mencionaron nanocompuestos, fibras naturales, plastificantes y nanotubos y como estos reforzaron las propiedades mecánicas de los biopolímeros. Además, se discuten los desafíos futuros en el campo, proponiendo estudios que aún no se han realizado, así como el refuerzo de los que necesitan más investigación, principalmente relacionados con los Análisis de Ciclo de Vida (LCA).
  • Item
    Desarrollo de Recubrimientos Híbridos como alternativa a la metalización de empaques plásticos de alimentos: Estudio de vigilancia científica
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) Arévalo Galvis, Daniela ; Salamanca Torres, Jennifer Vanesa ; Morales Medina, Giovanni ; Viejo Abrante, Fernando ; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio ; Kafarov, Viatcheslav Victorovich
    La contaminación por plásticos es un tema de reciente interés debido a la alta resistencia a la degradación y baja tasa de reciclabilidad de estos materiales. Esta problemática se evidencia mayoritariamente en los empaques alimenticios, puesto que, para cumplir con todos los requerimientos de higiene y preservación de los alimentos, se mezclan diferentes plásticos mediante coextrusión o laminación y, en algunos casos, se realiza adicionalmente una metalización con aluminio. Todo lo anterior conlleva a la obtención de un material multicomponente difícil de reciclar gracias a la carencia de tecnología para realizar la separación. El presente trabajo busca reconocer los estudios realizados en el desarrollo de recubrimientos híbridos sobre sustratos plásticos como alternativa a la metalización de empaques alimenticios, e identificar los avances y posibles retos en esta temática mediante la aplicación de la metodología PRISMA. Los resultados permiten observar un importante avance en el desarrollo de recubrimientos híbridos sobre polímeros bio-basados como de origen fósil, con el fin de mejorar las propiedades barrera -en mayor medida-, antimicrobianas y antioxidantes del material final. No obstante, la carencia de investigación en la biodegradabilidad o reciclabilidad de estos materiales, la falta de consideración del aspecto económico, y la dificultad de la escalabilidad industrial de los mismos, se presentan como retos a afrontar en este campo de investigación.
  • Item
    Desarrollo de un Material Educativo Computarizado (MEC) para la simulación de los fenómenos de transferencia de energía en una bomba centrífuga a escala laboratorio
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-29) Riaño Fierro, Anderson Fabian ; Sierra Caballero, Sandra Milena ; Escalante Hernández, Humberto ; Barajas Ferreira, Crisóstomo ; Duarte Duarte, Diana Paola ; Pedraza Avella, Julio Andrés
    Tras más de un año de desarrollo de actividades en la modalidad de presencialidad remota debido a la pandemia causada por la propagación a nivel mundial del virus Sars-covid-19, se ha hecho más evidente la necesidad del desarrollo de herramientas informáticas para suplir la formación académica de los estudiantes, ya que, debido al confinamiento, las limitaciones de los estudiantes al acceso no solo a las aulas sino también a material didáctico han aumentado. Uno de los mayores desafíos ha sido el desarrollo de asignaturas prácticas y teórico-prácticas, esto a causa de la imposibilidad de acceso a los laboratorios de manera presencial, actividad que facilita y complementa la comprensión de fenómenos descritos por expresiones matemáticas. Situación que inquieta no solo a los directivos y personal docente sino también a los estudiantes que ven como su formación profesional es irremediablemente truncada, siendo el funcionamiento de equipos y accesorios dentro del laboratorio como lo son las bombas centrífugas para la transferencia de energía dentro de un sinfín de procesos industriales, una parte fundamental de las capacidades de un Ingeniero Químico. Por tanto, con el propósito de solventar la situación actual frente a la realización de los laboratorios dentro de la Escuela de Ingeniería Química y dejar un precedente para la formación complementaria de las asignaturas teórico-prácticas, se realiza la propuesta de crear un MEC el cual asista al estudiante de pregrado de Ingeniería Química en el aprendizaje de temas correspondientes al funcionamiento de las bombas, principalmente centrifugas, para que de esta manera, a la medida que refuerza los conocimientos teóricos y se capacita para operar de manera independiente los equipos industriales en una escala laboratorio, también se realice un constante ejercicio de autoevaluación que permita mostrar al estudiante si su avance ha sido suficiente para aspirar al título de profesional
  • Item
    Desarrollo e implementación de una técnica de decoración sobre cubierta por pintado manual con esmaltes reactivos
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) Valencia González, Ángel Alejandro ; Viejo Abrante, Fernando ; Baldovino Medrano, Víctor Gabriel ; Pedraza Avella, Julio Andrés
    Corona Industrial es una reconocida empresa multinacional de larga tradición en Colombia que se destaca por la producción, manufactura y comercialización de múltiples productos cerámicos para hogares, construcción y diversas industrias. Dentro de sus organizaciones está Locería Colombiana SAS, que se identifica por la elaboración de platos, pocillos, complementos y demás productos cerámicos destinados al momento del uso y decoración de la mesa servida. Durante el año 2020, se lograron evidenciar a nivel internacional ciertas tendencias en vajillería que tenían como en común el uso de técnicas manuales y esmaltes reactivos, que permitieran obtener productos con acabados únicos e irrepetibles al final del proceso. En este sentido, este proyecto desarrolló e implementó una técnica de decoración manual con esmaltes reactivos sobre piezas ya quemadas, iniciando con la reformulación de dichos esmaltes en busca de efectos esperados por parte de las diferentes áreas implicadas, y pasando posteriormente, al escalamiento a nivel semi-industrial e industrial de dicha técnica, asegurando que dicho proceso fuese replicable en un porcentaje mayor o igual al 90%, dando como resultado final una línea con acabados especiales que cumplen con las tendencias actuales de vajillería a nivel nacional e internacional, y adicionalmente, aprovechando una capacidad remanente dentro de la planta de vajillería.
  • Item
    Desionización electroquímica: una tecnología emergente para la desalinización del agua y el almacenamiento de energía
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-04-25) Leal Rojas, Baruc Alharabi ; Gómez Camacho, Valentina ; Vázquez Samperio, Juvencio ; Pedraza Avella, Julio Andrés ; Viejo Abrante, Fernando ; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso
    Una de las problemáticas más apremiantes en la actualidad es la escasez de agua potable en el mundo debido a la gran demanda que se presenta, dado que este recurso es indispensable para la sociedad moderna. Esto conlleva a buscar tecnologías que permitan aprovechar la gran cantidad de agua con concentraciones altas de sales que se encuentra en el mundo, por lo que la desalinización surge como una tecnología eficiente para la generación de agua potable. Técnicas como la ósmosis inversa, la destilación y la electrodiálisis son pioneras en el entorno de la purificación del agua; sin embargo, la desionización electroquímica nace como una tecnología prometedora capaz de alcanzar rendimientos iguales o superiores que las ya mencionadas técnicas, añadiendo la capacidad de almacenar la energía utilizada en este proceso. Dicho esto, la desionización electroquímica es un proceso electroquímicamente controlado que se basa en la retención de iones procedentes de una disolución salina que pasa a través de dos electrodos sometidos a un determinado voltaje; los iones son electroadsorbidos produciéndose de manera simultánea la desalación y el almacenamiento de energía. Así mismo, es una tecnología que al no requerir de altas presiones de operación ni de energía térmica para su funcionamiento es considerada una buena alternativa para reemplazar la osmosis inversa. Sin embargo, para que esta tecnología se posicione como una de las mejores opciones para la desalinización, se necesita de materiales con características que permitan una facilidad de operación junto con bajos consumos energéticos. Por lo anterior, se realizó una revisión bibliográfica en la cual se analizaron los mecanismos y los diferentes materiales con los que la desionización electroquímica ha trabajado las últimas décadas, analizando los materiales más adecuados y con mejores características que permitan mejorar la desionización electroquímica.
  • Item
    Detección de intermediarios en reacciones de oxidación catalizadas por óxidos metálicos en modo operando
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) Tobar Cañas, Tatiana Andrea ; Erazo Zuleta, Valentina ; Ballesteros Rueda, Luz Marina ; Oyola Naranjo, Wilson Germán ; Morales Medina, Giovanni ; Avellaneda Vargas, Fredy Augusto
    Durante el proceso de combustión in situ, en recuperación mejorada de petróleo, se producen oxidaciones parciales de los hidrocarburos del yacimiento a bajas temperaturas (Dabbous & Fulton, 1974), menores a 204°C, que inician la formación del perfil de temperatura necesario (Fassihi et al., 1990). Las reacciones de oxidación a bajas temperaturas (LTO por sus siglas en inglés) consumen el oxígeno del aire inyectado y producen gas de combustión (que contiene principalmente NOx, CO2 e hidrocarburos ligeros), para desplazar el crudo. El efecto térmico generado por la reacción representa una disminución significativa de la viscosidad del petróleo permitiendo así el desplazamiento a través del medio poroso (Niu et al., 2011). En este proyecto se realizaron las reacciones de oxidación a bajas temperaturas (140°C), de AB representativo de los compuestos oxigenados del crudo, usando catalizadores de óxidos metálicos en modo operando (DRIFTS), para determinar intermediarios a partir de picos de absorción infrarroja en las regiones entre los 1800 cm-1 y 1000 cm-1 mediante la presencia de benzaldehído como producto de la reacción. La temperatura para las oxidaciones del alcohol bencílico (AB) se obtuvieron por medio de análisis termogravimétrico (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Adicionalmente se realizaron reacciones en un reactor Batch, evidenciando mediante cromatografía que es posible realizar la oxidación de AB a bajas temperaturas, finalmente se realizó la combustión de AB en modo operando, usando la celda (DRIFTS) a la misma temperatura que se operó el reactor Batch. Con base en los resultados obtenidos se logró identificar que el MnO2 es un catalizador que puede generar reacciones de oxidación a bajas temperaturas, adicionalmente se logran identificar los intermediarios de esta reacción que efectúan un recorrido hacia benzaldehído.
  • Item
    Diseño de un Objeto Virtual de Aprendizaje para la asignatura Operaciones Unitarias II, orientado a procesos de separación gas/líquido
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) Ibarra Rincón, Fabián Camilo ; Hernández Rueda, Andrea Lizeth ; Benavides Prada, Omar Andrés ; Chaves Guerrero, Arlex ; Valderrama Ríos, Claudia Marcela
    El presente trabajo propone la implementación de un Objeto Virtual de Aprendizaje para la asignatura de Operaciones Unitarias II usando el aula virtual de aprendizaje Moodle, con el objetivo de motivar y reforzar el conocimiento de los estudiantes en el tema de absorción y desorción en torres de platos y empacadas, haciendo uso del concepto de aprendizaje hibrido que permite incluir las tecnologías de información y comunicación (TIC) en los procesos de enseñanza de la Universidad Industrial de Santander. Para el desarrollo de la herramienta se tuvo en cuenta el concepto de Objeto Virtual de Aprendizaje (OVA), sus componentes, los diferentes tipos o estilos de aprendizaje y las funcionalidades de Moodle para determinar las estrategias pedagógicas a implementar. Seguidamente se organizaron los contenidos de estudio en la plataforma Moodle de forma que se apreciaran dinámicamente y motiven al aprendizaje, incluyendo los componentes propios de un OVA. Una vez finalizado el diseño de la herramienta se implementó en el grupo O1 de la asignatura Operaciones Unitarias II durante el segundo semestre de 2021, conformado por 43 estudiantes.
  • 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 Paola
    La 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 e implementación de herramientas de seguimiento y control de la calidad del agua suministrada por las Empresas Municipales de Tibasosa E.S.P.
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) Carreño Torres, Andrés Eduardo ; Morales Medina, Giovanni ; Viejo Abrante, Fernando ; Sánchez Castro, Zamir
    La Empresa Municipal de Tibasosa E.S.P es la encargada de suministrar el agua potable a la población urbana y a un sector rural del municipio de Tibasosa (Boyacá), como objetivo misional la empresa presta los servicios de acueducto, alcantarillado y aseo de manera óptima a todos sus usuarios cumpliendo con todo lo establecido por la normativa vigente. Sin embrago, se observó que la prestación del servicio se ve afectada cuando los parámetros del agua cruda varían demasiado generando dificultades técnicas en el desarrollo del tratamiento e intermitencia en la prestación del servicio. En este trabajo se diseñó una herramienta digital la cual sintetiza los datos de operación recolectados en las plantas de tratamiento presentándolos de forma dinámica. Para este fin, se diagnosticó el estado actual del tratamiento partiendo de la información recolectada en las visitas y el muestreo realizado en las PTAP La Capilla y La Boyera, seguidamente se evaluó el efecto que tienen los parámetros del agua cruda determinando la eficiencia parcial y global del tratamiento; y por último se procedió a realizar el prototipo en un programa de fácil manejo y su posterior implementación en busca de oportunidades de mejora para la compañía. Como resultado, la herramienta facilita el dar seguimiento a la calidad del agua potable además de realizar el balance hídrico en cada planta. Es por esto, que favorece el poder tomar decisiones a la hora de disminuir el efecto que tiene el agua cruda en el tratamiento a fin de mantener la calidad del servicio suministrada a la población.
  • Item
    Efecto de la temperatura y aireación sobre la producción vía fermentativa de Saccharomyces cerevisiae
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-04-01) Molina Rincón, Santiago ; Mantilla Ávila, Óscar Mauricio ; López Giraldo, Luis Javier ; Sandoval Lozano, Claudia Johanna ; Sánchez Torres, Viviana ; Jaimes Estévez, Jaime
    Los lixiviados de mucílago de cacao pueden generar una problemática medioambiental debido a que afectan macro y microorganismos encargados de la calidad de los suelos, sin embargo, en recientes investigaciones se ha evaluado su potencial como sustrato para la producción de la levadura Saccharomyces cerevisiae. El propósito de esta investigación fue evaluar la productividad de S. cerevisiae con diferentes condiciones de aireación y temperatura, y realizar el ajuste de parámetros cinéticos con tres modelos no estructurados no segregados. En la fase 1 de experimentación se realizaron fermentaciones en un biorreactor, utilizando lixiviados de mucílago de cacao más peptona con una concentración de 69 g/l, a 30 °C y 90 rpm variando la aireación (0, 0,5 y 1 lpm). En la fase 2, con las mismas condiciones que en la fase 1 se realizaron fermentaciones variando la temperatura (25, 30 y 35°C) finalizando con el ajuste de parámetros cinéticos. Se evidenció que la mejor condición de aireación fue 0,5 lpm, en la cual se alcanzó una productividad de 2,37 g/lh, así mismo, se determinó que la temperatura de 30°C favorece el crecimiento de la levadura S. cerevisiae, por su parte, el mejor modelo cinético que describió el comportamiento de los datos experimentales fue el modelo de tipo logístico.
  • Item
    Efecto del medio de colocación de catalizadores orgánicos sobre el mejoramiento del crudo en condiciones de inyección de vapor
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-31) Castellanos Amador, Sergio Fernando ; Pineda Galvis, Brenda Juliana ; León Bermúdez, Adán Yovani ; Salas Chía, Luis Miguel ; León Naranjo, Paola ; Baldovino Medrano, Víctor Gabriel ; Ariza León, Emiliano
    La inyección de vapor es un proceso de recobro térmico que influye positivamente en las propiedades del crudo pesado. Este método puede optimizarse con la adición de catalizadores, permitiendo aumentar el factor de recobro. En la presente investigación se evaluaron los efectos del mecanismo de colocación de dos catalizadores a base de iones metálicos, Fe y Mo. Además, se llevó a cabo la síntesis de uno de ellos. El rendimiento catalítico se analizó a partir de pruebas fluido-fluido en un reactor tipo Batch, a una temperatura de 270°C, presión de 440 psi y un tiempo de 66 horas. Se realizaron 19 pruebas en las que se varió la concentración y el método de colocación del catalizador, de forma directa o a partir de una sustancia transportador. El producto se caracterizó mediante pruebas físicas como la viscosidad y la densidad, obteniendo un porcentaje de reducción de 74.29% y 1,2% respectivamente. Además, los resultados se caracterización mediante espectroscopia de RMN 1H y UV-VIS permitieron evidenciar que el cambio de las propiedades fisicoquímicas de los crudos mejorados se atribuye principalmente a la variación composicional. Finalmente, la mejora en el crudo se vio reflejada empleando la sustancia transportadora como método de colocación.
  • Item
    Elaboración de comprimidos de biomasa provenientes de residuos sólidos de la extracción de aceite de palma
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-29) Quesada Martínez, Cristian Fernando ; Rueda Ballesteros, Óscar Daniel ; Avellaneda Vargas, Fredy Augusto ; Rueda Ordóñez, Yesid Javier ; Kafarov, Viatcheslav Victorovich ; Guerrero Amaya, Hernando
    El presente proyecto tiene como objetivo fabricar comprimidos de biomasa residual sólida de la extracción del aceite palma para su aprovechamiento como biocombustibles. Los residuos seleccionados fueron el raquis y la fibra de mesocarpio al presentar mayores inconvenientes por sus grandes volúmenes de obtención y alta actividad biológica por su elevado contenido de humedad, además del interés del ente industrial por explorar su utilidad. Esta biomasa fue sometida a un acondicionamiento previo. Como estudio preliminar se estudiaron tres tipos de aglomerante (vela cebo, alcohol cetílico y cera de abeja) a diferentes porcentajes dentro de la muestra (2%, 6% y 10%). La cera de abeja al 10% fue el aglomerante seleccionado para el estudio principal, basado en el mejoramiento de los parámetros de durabilidad y poder calorífico en comparación con los otros dos aglomerantes. En el estudio principal se evaluó el efecto de 3 temperaturas de prensado (45°C, 90°C y 135°C), y 3 porcentajes de contenido de raquis dentro de la muestra (15%, 50% y 85%) sobre el poder calorífico, la durabilidad, la densidad y la humedad de los comprimidos con y sin aglomerante. La adición del aglomerante mejoró los tres primeros parámetros mencionados, pero su homogenización con la biomasa representó un gasto energético al proceso y elevadas temperaturas se generan pérdidas de este. La temperatura más favorable para el proceso fue la de 90°C beneficiando los resultados de densidad y durabilidad sin representar un gasto energético tan alto como la de 135°C. En cuanto al contenido de raquis, puede utilizarse hasta en un 50% sin que afecte significativamente las características energéticas y mecánicas de los comprimidos elaborados. Finalmente, se afirma que fue posible elaborar comprimidos de biomasa residual de la extracción de aceite de palma con valores adecuados en sus características mecánicas y energéticas para ser usado como biocombustible sólido.
  • Item
    Estado del arte de la disminución de la huella hídrica mediante el diseño sustentable del beneficio húmedo del café
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-04-05) González Ipuz, José Luis ; Vega Rojas, Laura Juliana ; Barajas Ferreira, Crisóstomo ; Duarte Mantilla, María Mercedes ; López Giraldo, Luis Javier
    El proceso convencional de beneficio de café en Colombia, es por vía húmeda; siendo característico su alta huella hídrica ya que requiere para el lavado, altas cantidades de agua que finalmente salen contaminadas y por ende es una de las principales problemáticas del sector cafetero, pues se requiere un control para el vertimiento de estas aguas mieles. En este sentido, el presente trabajo tiene como objetivo realizar un estudio de vigilancia científico-tecnológica a las investigaciones y avances técnicos que mitiguen el impacto ambiental producido por el beneficio del café. Para dar cumplimiento al propósito, se realizó una búsqueda y selección de artículos científicos dispuestos en bases de datos, considerando la literatura originada entre 2001 y 2021. Posteriormente, se efectuó un análisis bibliométrico de los documentos seleccionados, contemplando como contenido de interés, las diferentes etapas del beneficio húmedo, el café Honey , el beneficio ecológico y el tratamiento de aguas mieles, mucílago y pulpa. De esta manera, este documento evidencia una recopilación de información descriptiva e interdisciplinaria acerca del proceso de beneficio húmedo de café, las alternativas para cada una de las etapas y el manejo de residuos. Finalmente, mediante el análisis de la información recopilada, se concluye que existen alternativas sostenibles para el beneficio del café, que pueden ser implementadas por los pequeños y medianos caficultores a bajos costos y de fácil acceso frente a las alternativas ofrecidas por Cenicafé; las cuales generan un valor agregado al producto final, pues estos procesamientos permiten obtener un café de alta calidad y certificado.
  • Item
    Estandarización del proceso de estañado electrolítico para la empresa Mecánicos Unidos S.A.S
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-07-30) Mora Osma, Melyssa Carolina ; Laverde Cataño, Dionicio Antonio ; Rincón Ortiz, Mauricio ; Barrientos, Sebastian ; Pedraza Avella, Julio Andres ; Viejo Abrante, Fernando
    MU Mecánicos Unidos S. A. S. tiene como propósito brindar experiencias extraordinarias en la cocina a sus clientes con cada uno de sus productos, su producto insignia desde hace 80 años son los molinos manuales de grano estañados. El presente proyecto tuvo como objetivo estandarizar el proceso decisivo en la producción del molino, el estañado electrolítico; debido a que, a pesar de su antigüedad, contaba con poca documentación y carecía de registros históricos apropiados para realizar un seguimiento al proceso, ocasionando alta variabilidad en sus operaciones, dificultando la capacitación de los operarios y la toma de decisiones. La práctica se dividió en tres momentos, definición del estado actual del proceso, normalización y documentación de todas las actividades operativas, difusión de los resultados y formación del personal operativo. Actualmente la empresa cuenta con una documentación completa y estandarizada del proceso, logrando: evitar variaciones en la operación, reducir posibles accidentes y establecer un punto de partida clave para las actividades de mejora continua.
  • Item
    Estudio de la cinética y el equilibrio de extracción sólido-líquido para recuperar aceite de palma retenido en tierras de blanqueo gastadas
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-31) Holguín Terraza, María Fernanda ; Carvajal Agudelo, Zulay Andrea ; Arias Velandia, Ánderson Julián ; Marín Solano, Néstor Armando ; Barajas Ferreira, Crisóstomo ; Lizcano González, Víctor Alexis
    Las tierras de blanqueo gastadas (SBE) son un subproducto de desecho obtenido después de la refinación del aceite de palma crudo y pueden llegar a retener hasta 40% p/p de aceite, el aceite retenido tiene potencial para la producción de biodiesel. En este trabajo se realizó la extracción sólido-líquido del aceite en SBE. Se evaluó el efecto solvente del n-hexano, etanol y una mezcla comercial de parafinas y naftas (D1) sobre el rendimiento de extracción. Se seleccionó el solvente con mayor recuperación de aceite para estudiar la cinética de extracción a diferentes temperaturas y relaciones tierras: solvente. Los mejores solventes fueron n-hexano y D1, con valores de 34.5 y 37.1% de rendimiento respectivamente. Se utilizó un diseño experimental de cribado 22 con 3 réplicas en el punto central para evaluar el efecto de las variables sobre la velocidad y el máximo rendimiento de extracción; las cuales tuvieron una influencia positiva en los parámetros cinéticos. La cinética de extracción se estimó utilizando una ecuación empírica de dos parámetros (modelo de Peleg), con la cual se obtuvieron buenos criterios de bondad de ajuste. El equilibrio entre el soluto, la matriz (tierras) y el solvente, también fue estudiado de forma preliminar y modelado mediante isotermas tipo BET. Los resultados de los estudios cinéticos y de equilibrio destacan la importancia de la temperatura en el proceso de recuperación del aceite. Los resultados de este trabajo contribuyen a posteriores etapas de dimensionamiento y optimización de la operación del proceso industrial en continuo.
  • Item
    Estudio de la obtención de extractos de los residuos de destilación de especies vegetales, usando un sistema bifásico compuesto por CO2 supercrítico-etanol-agua
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-04-01) Estupiñán García, María Fernanda ; Martínez Morales, Jairo René ; Arias Velandia, Ánderson Julián ; Barajas Ferreira, Crisóstomo ; Guerrero Amaya, Hernando
    Las especies vegetales representan una fuente potencial de compuestos fenólicos con demanda en las industrias farmacéutica y alimentaria. En este trabajo se estudió cómo aumentar la selectividad del proceso extractivo de polifenoles mediante extracción con CO2 supercrítico modificado con etanol acuoso formando un sistema de dos fases. Se utilizaron residuos de destilación de seis especies vegetales aromáticas con el fin de aprovechar un subproducto de la industria de aceites esenciales, lo cual aumenta la rentabilidad y la cadena de valor de este proceso. Se determinó la relación entre las cinéticas de obtención del extracto y de los fenoles totales además de describir la cinética del proceso extractivo con un modelo matemático de transferencia de masa. Se identificaron las especies vegetales que podrían ser fuentes de ingredientes naturales en una aplicación industrial. Los resultados mostraron que la extracción de un grupo de componentes minoritarios, como los fenoles, presentó el mismo comportamiento a lo largo del proceso que la oleorresina total. La especie Calea peruviana mostró los mejores resultados, con un rendimiento de extracción de 78,52 mgext/gmv y con contenido de fenoles totales de 38,36 mgEAG/gext siendo así una fuente potencial para la obtención de compuestos fenólicos a nivel industrial.
  • Item
    Estudio del efecto de sales hidrotrópicas sobre el comportamiento reológico de surfactantes aniónicos usados en recobro mejorado de petróleo
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) Ruiz Duarte, Jheriany Camila ; Suárez Mejía, Angie Melissa ; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso ; Baldovino Medrano, Víctor Gabriel ; Chaves Guerrero, Arlex
    La recuperación terciaria y/o mejorada de petróleo (RMP), es un método que usa técnicas eficientes para extraer el crudo residual en el yacimiento luego de la recuperación primaria y secundaria. Una de las técnicas de operación en RMP es la inundación química con polímeros y/o soluciones de surfactantes. La solución de polímero al ser sometida a condiciones de operación como altas temperaturas, salinidades, cizallamientos, entre otras; causan la disminución de su efecto viscosante en la fórmula, siendo necesaria la inyección de nuevas soluciones poliméricas. Por este motivo, en este proyecto se estudió el efecto de tres sales hidrotrópicas con diferentes tamaños de cadenas hidrocarbonadas y concentraciones, sobre el comportamiento reológico de una solución de surfactante aniónico de tipo extendido usado en RMP a concentraciones de sal hidrotrópica y NaCl. A partir de los resultados obtenidos, se observaron en algunos sistemas un importante aumento en el perfil de viscosidad y desviaciones de la Ley de Newton; evidenciando la influencia que tiene la longitud de la cadena hidrocarbonada y su concentración sobre el comportamiento reológico y las propiedades viscoelásticas del sistema. Igualmente, se demuestra que la adición de NaCl tiene un impacto sobre el complejo surfactante aniónico-sal hidrotrópica, debido a que provoca cambios a nivel molecular, formando estructuras micelares que modifican la viscosidad y el comportamiento viscoelástico del sistema.