Ingeniería Química
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Item Mejoramiento de los procesos llevados a cabo en el área de Calidad de la empresa Takeda Baxalta Colombia S.A.S.(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-14) Rey Caicedo, Silvia Fernanda; Diaz Jaimes, Maria del Pilar; Sanchez Torres, Viviana; Barajas Ferrerira, Crisostomo; Contreras Pachecho, Orlando EnriqueEl presente trabajo se desarrolló en la compañía farmacéutica Takeda–Baxalta Colombia S.A.S., en donde se diseñó e implementó un Plan de mejoramiento de los procesos del área de Calidad. Para esto, se inició con un diagnóstico, haciendo uso de herramientas como entrevistas semiestructuradas y gráficos de desempeño, que permitió realizar un análisis cualitativo y cuantitativo e identificar las problemáticas mediante un Diagrama Causa-Efecto. A partir del diagnóstico realizado, se llevó a cabo la formulación de propuestas de mejora, que incluyó también el diagnóstico técnico de las condiciones de almacenamiento y distribución, encontrando el problema de excursiones de temperatura en los traslados a sucursales. Una vez se revisaron y aprobaron las mejoras por parte de la empresa, se llevó a cabo la implementación de las mismas, las cuales incluyen: el diseño de un plan de entrenamiento, la redistribución de funciones y construcción de un sistema de indicadores, la actualización de procedimientos, la ampliación de licencias viables para calificación en Buenas Prácticas de Almacenamiento y Distribución, la identificación de puntos críticos una vez sale el producto de bodega siguiendo la metodología HACCP en la industria farmacéutica, la construcción de una Guía de instrucciones en Buenas Prácticas de Almacenamiento y Distribución, y la implementación de una estrategia de armado de los sistemas de cadena de frío. Esta última permitió reducir las excursiones de temperatura durante los traslados mediante un estudio experimental de un factor, con 2 niveles: Temperatura inicial del gel congelado (entre 0 °C y 2 °C, y entre -2 °C y 0 °C), el cálculo del tiempo de atemperamiento y la actualización de instructivos. Los resultados obtenidos con la implementación de las mejoras se analizaron a través de indicadores, que permitieron evaluar el incremento en la eficiencia de la operación y el cumplimiento de los objetivos de Aseguramiento de la Calidad.Item PLAN DE NEGOCIOS PARA LA CREACIÓN DE UNA EMPRESA PRODUCTORA Y COMERCIALIZADORA DE VINO DE CHOLUPA (PASSIFLORA MALIFORMIS) DEL HUILA.(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-15) Sánchez Herrera, Arnaldo; Carrillo Blanco, Jhoan Steven; Badillo Rojas, Luis Alfredo; Muvdi Nova, Carlos Jesús; Barajas Fereira, Crisostomo; Chaves Guerreo, ArlexEl plan de negocios se enfoca en la producción y comercialización de vino artesanal de cholupa del Huila, priorizando la calidad y el cumplimiento de normativas gubernamentales. Se destaca por utilizar tecnología avanzada y contar con personal capacitado, lo que asegura un proceso de elaboración óptimo. Las estrategias de mercado buscan reconocimiento de marca, aumento de ventas, fidelización de clientes y reducción de costos. La demanda actual en el departamento del Huila es positiva, con una necesidad mensual de aproximadamente 97,772 botellas no satisfechas. El auge del turismo enológico y la creciente preferencia por bebidas naturales ofrecen oportunidades prometedoras para el negocio. Las inversiones requeridas para el proyecto incluyen la adecuación de una bodega, adquisición de equipos, materia prima, costos de marketing y publicidad, gastos de personal y otros. La fuente de financiamiento será compartida entre los emprendedores y el Fondo Emprender. Se proyecta una producción y venta inicial de 11,750 botellas de vino cholupa en el primer año, a un precio promedio por botella. El análisis financiero revela una sólida viabilidad, respaldada por un estudio de mercado avalado por la Universidad Industrial de Santander. La viabilidad técnica y operativa se sustenta en la experiencia del equipo y el control de variables clave, mientras que la viabilidad legal y ambiental se asegura mediante el cumplimiento de normativas y prácticas sostenibles.Item Revisión Bibliográfica Asociada con la Transformación del Aceite de Palma en Productos con Valor Estratégico para Diversas Aplicaciones Industriales(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-14) Meza Pertuz, Silvia Juliana; Pérez Hernández, Sebastián David; Avellaneda Vargas, Fredy Augusto; López Giraldo, Luis Javier; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso; Jaramillo Gutierrez, Maria InesEn este proyecto se realizó una revisión de los procesos oleoquímicos involucrados en la transformación de aceite de palma, para producir materias primas con potencial para reemplazar aceites minerales los cuales han sido ampliamente usados en industrias tales como la cosmética, la farmacéutica, la de biolubricantes, la de alimentos, la de polímeros y la de tensioactivos. Esta revisión bibliográfica se realizó por medio de Web of Science (WoS), índice bibliográfico que ofrece la Universidad Industrial de Santander (UIS), en la cual, por medio de la ecuación de búsqueda construida se obtuvo como resultado 222 artículos para su respectivo estudio. Luego, se empleó una selección manual por medio de cuatro filtros analizando título, resumen, contenido y fase de investigación, teniendo en cuenta el enfoque establecido para este proyecto. Además, se utilizó como recurso adicional Tree of Science (ToS), una herramienta web que permite analizar los datos bibliográficos de WoS, seleccionando de forma automatizada artículos científicos aplicando el análisis de redes. Se obtuvieron 20 artículos como resultado de esta revisión bibliográfica, los cuales fueron examinados por completo llegando a un total de 5 artículos con mayor potencial de estudio. A los artículos potenciales, se les realizó un diagrama de bloques para poder observar el proceso y condiciones de operación por medio de un esquema; también se realizó una evaluación a cada documento para determinar el nivel de madurez tecnológico (TRL) por medio de MyTRL, un sitio web que ofrece una calculadora para estimar el TRL de cada proyecto encontrado con la revisión, siendo “Cleaner production through using byproduct palm stearin to synthesis alkyd resin for coating applications” el documento con mayor puntuación y Malasia el país con mayor influencia en el estudio del aceite de palma y sus subproductos (estearina y oleína de palma) como materia de investigación e innovación.Item Análisis de la filosofía de operación y control de una torre desetanizadora en una planta de procesamiento de gas existente(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-15) Gomez Mazo, Ivone Andrea; Godoy Ruiz, Carlos Augusto; Guerrero Amaya, Hernando; Benavides Prada, Omar Andrés; Muvdi Nova, Carlos JesúsUna torre desetanizadora opera desde la década de los 60´s, y está diseñada para producir un flujo de gas de reciclo de 3.768.000 SCFD, según la cromatografía se determinó que en el tope tiene un % recobro de etano del 93%, obteniendo una operación de almacenamiento optima. Hoy en día la torre desetanizadora opera a un 20% de su capacidad, con condiciones de operación totalmente diferentes a las iniciales, obteniendo así un % de recobro de etano en el tope del 76% teniendo al límite el almacenamiento de los productos de fondo. El análisis de la filosofía de operación y control de la torre desetanizadora nos permite conocer el funcionamiento y las variables fundamentales de operación para evaluar los efectos de las condiciones actuales de operación, respecto a la de diseño, en términos de presión, temperatura y flujo, y cómo afectan estos cambios en la separación y despojo del etano; mediante un software de simulación de procesos como Aspen HYSYS se evidencia estos cambios y se define una propuesta de mejora en cuestión de separación y despojo del etano obteniendo así mayor calidad en los productos de fondo de la torre.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 Categorización de equipos que drenan sustancias hidrocarbúricas en la planta de craqueo catalítico Orthoflow de Ecopetrol S.A, con miras a la mitigación del riesgo asociado a atmósferas explosivas(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-02) Moreno Vitta, Jhon Edward; Laverde Cataño, Dionicio Antonio; Barajas Ferreira, Crisostomo; Morales Medina, GiovanniEn la industria de Oil & Gas, las prácticas de drenaje de hidrocarburo fuera de los estándares establecidos representan un riesgo para la salud, la seguridad y el medio ambiente. Es el caso para la planta de craqueo catalítico ORTHOFLOW ubicada en la refinería de Ecopetrol en Barrancabermeja, Colombia. La presencia de hidrocarburo volátil en el sistema de aguas aceitosas favorece la generación de vapores de hidrocarburo los cuales son altamente inflamables, generando posibles incidentes al interior de la empresa, irrumpiendo con la correcta operación. Como referencia, es importante mencionar el hecho ocurrido en el año 2021, cuando se presentó una detonación en 3 cajas aceitosas situadas en la planta de craqueo catalítico ORTHOFLOW, debido a una práctica inadecuada de drenaje de hidrocarburo hacia el sistema de agua aceitosas, propiciando un ambiente ideal para que se generara una explosión; cabe aclarar que este incidente menor no dejó personal afectado, únicamente las tapas de las cajas. A raíz de esta situación, surge la necesidad de identificar las oportunidades relacionadas con las sustancias drenadas al sistema de aguas aceitosas, con el fin de evitar la presencia de atmósferas explosivas que conlleven a futuros incidentes. Con miras a la solución de esta problemática, se realizaron levantamientos en campo de drenajes, tomamuestras y tuberías de aguas aceitosas, muestras de laboratorio, reuniones con operarios, supervisores, ingenieros y jefes de esta planta de craqueo catalítico; con el fin de identificar los equipos que presentan oportunidades a la hora de drenar su contenido cargado de hidrocarburos.Item EVALUACIÓN DEL EFECTO DE UN RECUBRIMIENTO TERMOESTABLE DE RESINA DE POLIURETANO Y ÓXIDO DE GRAFENO SOBRE PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y MECÁNICAS DE MATRICES CEMENTICIAS(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-12) Forero Castro, Diana Patricia; Saavedra Saenz, Juan Manuel; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Díaz Ramírez, Germán Adolfo; Gutiérrez Niño, Nelson; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso; Gómez Ramírez, Javier EnriqueLas estructuras de concreto están constituidas por cemento, agregados (arena, grava, piedra triturada) y aditivos, entre las más conocidas están las estructuras de concreto armado, las cuales contienen barras de acero como refuerzo. La continua exposición de estas estructuras a agentes ambientales puedegenerar corrosión en las barras de acero, provocándose con el tiempo fisuras y grietas en el concreto reduciendo sus propiedades mecánicas. La prevención de estas señales de deterioro se puede abordar mediante el uso de recubrimientos, los cuales según su naturaleza otorgan propiedades nuevas o mejoran las existentes. El presente trabajo de investigación buscó evaluar el efecto de un recubrimiento de resina de poliuretano y óxido de grafeno (PUOG) sobre las propiedades fisicoquímicas y mecánicas de una matriz cementicia. La metodología utilizada comprendió dos fases: la primera consistió en establecer un protocolo para la aplicación de la resina sobre la matriz cementicia. En la segunda etapa se estimó la influencia del recubrimiento sobre las propiedades de adhesión interfacial y permeabilidad de la matriz, esto mediante pruebas de gota sessile, desprendimiento (pull-off) y degradación (por inmersión en ambientes agresivos). Las pruebas de gota sessile para el elemento de concreto recubierto con más de 3 capas evidenciaron que el uso de la resina PUOG le concedió un carácter hidrofóbico. Por otro lado, la falla mecánica, obtenida mediante pruebas de pull-off demostró que el sistema inicia su punto de falla o desprendimiento dentro del cupón de concreto y no en la interfase resina/concreto. Finalmente, el sistema concreto/resina se sometió a ambientes ácidos para observar su efecto en el tiempo, en el cual se observó que gran cantidad del material se desprende del sistema en las primeras horas cuando este no cuenta con recubrimiento, caso contrario sucede con los sistemas de 2 y 3 capas de PUOG. Los resultados obtenidos en este estudio evidencian la aplicabilidad de la resina PUOG sobre estructuras cementicias, demostrando que tienen un gran potencial para mejorar sus propiedades químicas y mecánicas.Item EVALUACIÓN TÉCNICO-ECONÓMICA DE TECNOLOGÍAS DE APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE GASES DE COMBUSTIÓN(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-11) Castellanos Villamil, Juan Carlos; Morales Medina, Giovanni; Escalante Hernandez, Humberto; Guerrero Amaya, HernandoSe realizó una evaluación técnico-económica de las tecnologías de aprovechamiento energético de gases de combustión, usando el ciclo ORC. Esta tecnología permite convertir el calor residual de los gases de combustión en energía eléctrica utilizando un fluido orgánico, en este caso, el pentano. Este ciclo termodinámico se basa en la expansión y compresión del fluido de trabajo a través de un evaporador, un expansor, un condensador y una bomba, lo que proporciona la posibilidad de escoger el fluido de trabajo sobre el cual se realizó la evaluación técnico-económica. Esta tecnología implica analizar tanto los aspectos técnicos como los económicos. Desde el punto de vista técnico, se evalúan parámetros como la eficiencia del ciclo, la capacidad de generación de electricidad, la temperatura y presión del vapor, la fiabilidad del sistema, entre otros. También se consideran factores como la adaptabilidad de la tecnología a diferentes aplicaciones y la compatibilidad con los gases de combustión disponibles. En cuanto a la evaluación económica, se analizan los costos de inversión, operación y mantenimiento del sistema, así como los ingresos generados por la venta de la electricidad producida. También se consideran los costos de los combustibles utilizados y los beneficios económicos derivados de la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Para llevar a cabo la evaluación técnico-económica de esta tecnología, se utilizan modelos y herramientas de análisis que permiten estimar los costos y beneficios a lo largo de la vida útil del sistema, considerando diferentes escenarios y variables de entrada.Item Evaluación Técnico económica de un proceso de recolección y purificación de aceite de segunda generación en la empresa Palmeras de la Costa S.A(Universidad Industrial de Santander, 0023-11-14) Moreno Rada, Tatiana Giseth; Morales Medina, Giovanni; Avellaneda Vargas, Fredy Augusto; Laverde Cataño, Dionicio AntonioTítulo: Evaluación técnico-económica de un proceso de recolección y purificación de aceite de segunda generación en la empresa Palmeras de la Costa S.A.* Autor: Tatiana Giseth Moreno Rada.** Palabras Clave: Aceite de palma, contaminantes, MOSH, MOAH, sostenibilidad, técnicas de extracción. Descripción: El aceite de palma es un componente ampliamente utilizado en la industria alimentaria, cosmética y de biocombustibles. Su extracción y procesamiento generan aguas residuales y contaminantes como los hidrocarburos saturados (MOSH) y aromáticos (MOAH), los cuales pueden representar riesgos para la salud humana. Además, se ha observado que la presencia de ácidos grasos trans en el aceite de palma está relacionada con enfermedades cardiovasculares. La creciente demanda de aceite de palma ha llevado a un aumento en la producción y, por ende, a una mayor liberación de estos contaminantes en el medio ambiente. Estudios científicos han demostrado que el consumo de alimentos con altos niveles de MOSH y MOAH puede tener efectos tóxicos en el hígado, los riñones y otros órganos del cuerpo humano. Asimismo, los ácidos grasos trans presentes en el aceite de palma han sido asociados con un mayor riesgo de enfermedades cardíacas. En resumen, el aceite de palma y sus subproductos pueden representar riesgos para la salud humana debido a la presencia de contaminantes como los MOSH y MOAH, así como los ácidos grasos trans. Por lo tanto, es fundamental tomar medidas para garantizar la seguridad y la calidad de los productos derivados del aceite de palma, así como fomentar la investigación y el desarrollo de técnicas de extracción más sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.Item Construcción de Escenarios Para el Análisis de Procesos de Fitorremediación Mediante Análisis de Ciclo de Vida.(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-14) Rios Niño, Laura Tatiana; Saavedra Gómez, Lizeth Natalia; Barajas Ferreira, Crisostomo; Garcia Martinez, Janet Bibiana; López Contreras, Yuly Fernanda; Morales Medina GiovanniEste estudio evaluó los potenciales impactos medioambientales en la construcción de escenarios de fitorremediación con microalga Chlorella sp., en el tratamiento de aguas residuales mediante la metodología de análisis del ciclo de vida (LCA) de puerta a puerta. Se empleó el método ReCipe 2016 de punto medio para siete categorías. Posteriormente, se consideró el sistema de tratamiento convencional de aguas residuales de la PTAR de Río frío, así como las aguas de piscicultura y aguas domésticas de Norte de Santander integrando acoples de cultivos de microalgas. Los resultados obtenidos resaltaron la importancia del consumo de electricidad y el afluente, quienes contribuyeron significativamente en la evaluación de potencial de impactos, incidiendo con mayor peso en las categorías de eutrofización de agua dulce (EAD), ecotoxicidad de agua dulce (EcT), ecotoxicidad de agua marina (EcM) y toxicidad cancerígena humana (TCH). La oportunidad de mejora radica en la cogeneración de energía a partir de biometano producido para la mitigación de los impactos.Item Identificación del Efecto que tiene el Cambio de Escala en el Proceso de Fermentación de Lixiviados de Guanábana sobre el Rendimiento de Etanol Usando Levaduras Nativas de Santander(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-14) Robayo Rocha, Juana Valentina; Chacón Fontecha, Brayan Stick; López Giraldo, Luis Javier; Álvarez Tasco, Johana Andrea; Sánchez Torres, Viviana; Guerrero Amaya, HernandoLa guanábana (Annona muricata L.), es un fruto amazónico apreciado por su sabor agridulce. Sin embargo, su alto índice de desperdicio, que puede llegar al 30%, debido a su susceptibilidad a la deterioración y regulaciones de calidad, ha impulsado la búsqueda de alternativas para la valorización. Una de ellas es utilizar este residuo como fuente de carbono en procesos fermentativos. En trabajos previos del Grupo CICTA se evaluó, a una escala de Erlenmeyer, diferentes levaduras nativas capaces de producir etanol usando peptona microbiológica como fuente de nitrógeno; sin embargo, se desconoce el efecto de diferentes fuentes de nitrógeno inorgánicas, las relaciones C: N y el efecto del cambio de escala sobre los rendimientos a etanol. Por lo cual, se evaluaron tres fuentes de nitrógeno de origen inorgánico (cloruro de amonio, urea y sulfato de amonio) con dos cepas de levadura (195 y 246) con el fin de optimizar los rendimientos de etanol (Yps). Los resultados destacan que la combinación de cloruro de amonio y la levadura 246 logró el mayor rendimiento producto/sustrato (Yps) con un valor de 0,313 g/g. Esto se logró con una concentración de 65 g/L de azúcares fermentables y una relación C: N de 15:1. Además, en este trabajo de determinó el efecto que tiene el cambio de escala del volumen de fermentación de lixiviados de guanábana sobre el rendimiento de etanol, empleando levaduras nativas de Santander. Para tal fin, se procedió con el escalamiento de las fermentaciones utilizando tres metodologías diferentes: número de Reynolds para el volumen de 500 mL, potencia volumétrica y velocidad de la punta del impulsor para un volumen de 5000 mL. El método de escalamiento basado en la velocidad de la punta del impulsor demostró ser el más efectivo en términos de producción de etanol, alcanzando un valor de concentración de etanol de 21,932 g/L y un rendimiento máximo de 0,285 g/g, lo que resulta prometedor en comparación con las menores escalas evaluadas. Además, este método exhibió una mayor eficiencia energética calculada mediante el parámetro entrada de energía específica, representada como Po/VL reportando un valor de 13,17 W/m³, el cual es inferior en comparación con las otras metodologías.Item Evaluación experimental del proceso de fusión y cristalización de estearina de palma hidrogenada para su uso como PCM en sistemas carcasa-serpentín(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-14) Aguilera Duarte, Valentina; Blanco Beltrán, Anamaria; Kafarov, Viatcheslav; Lizcano González, Victor Alexis; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio; Guerrero Amaya, HernandoEl presente estudio se enfocó en la evaluación experimental de la estearina de palma hidrogenada como material de cambio de fase (PCM) en sistemas de carcasa-serpentín con diversas configuraciones geométricas y diferentes materiales de tubería. Los objetivos principales fueron analizar la influencia de la geometría del serpentín, comparar el rendimiento entre el cobre y el acero inoxidable como materiales de construcción de los serpentines, y evaluar el desempeño de la estearina en comparación con la cera de parafina. La metodología involucró la realización de pruebas experimentales en un banco de pruebas diseñado específicamente para evaluar los procesos de fusión y cristalización. Se utilizaron sensores para medir las temperaturas del PCM y del fluido caloportador, y se desarrolló un código en MATLAB para analizar los datos recopilados. Se evaluaron tres configuraciones geométricas de serpentines: cuadrada, en forma de U y en forma de L, tanto en cobre como en acero inoxidable. Los resultados principales indicaron que la geometría cuadrada obtuvo los valores más altos de coeficiente de transferencia de calor (h), lo que facilitó una fusión más rápida. La geometría en forma de U mostró un rendimiento similar con un menor uso de material. Además, se observó que, aunque el acero inoxidable podía ayudar a reducir costos, esto no compensaba su menor rendimiento en comparación con el cobre. La estearina de palma hidrogenada demostró potencial como PCM, a pesar de que su proceso de fusión fue más lento que el de la parafina. Ahora bien, este estudio proporcionó información valiosa sobre cómo la geometría y el material de los serpentines afectan el rendimiento de los sistemas de almacenamiento de energía solar térmica con PCMItem ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES FISICOMECÁNICAS DE TEJIDOS NATURALES RECUBIERTOS CON COMPUESTOS TERMOESTABLES DE ÓXIDO DE GRAFENO Y RESINA DE POLIURETANO PARA EL REFORZAMIENTO DE MATERIALES CEMENTICIOS(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-13) Sánchez Santana, Valentina; Rojas Herrera, Daniel Andrés; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Díaz Ramírez, Germán Adolfo; Gutiérrez Niño, Nelson; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio; Laverde Cataño, Dionicio AntonioEl concreto es una mezcla conglomerada compuesta de cemento y agregados ampliamente usado en la construcción por sus capacidades mecánicas y su durabilidad. Este suele ser reforzado con acero corrugado para mejorar su capacidad de deformación. Sin embargo, su uso puede ser costoso en ciertas aplicaciones. En el presente trabajo de investigación se realizó la evaluación de las propiedades mecánicas de un material de refuerzo alternativo, consistente en fibras de fique recubierto con una resina de poliuretano y óxido de grafeno (PUOG), con el objetivo de determinar el grado de influencia sobre las características mecánicas del concreto. La metodología se compuso de tres fases: en primer lugar, establecer el protocolo para obtener distintos grados de recubrimiento (cantidad de capas) y evaluar la influencia mediante pruebas de tracción, análisis gravimétrico y espectroscopía FTIR. En segundo lugar, el análisis de resistencia al corte interfacial por medio de ensayos de extracción (pull-out) y caracterización de las interfases usando microscopia óptica. Finalmente, pruebas de tracción del compuesto refuerzo de tejido de fique – concreto. Considerando los resultados obtenidos en la fase 1 y 2, el grado de recubrimiento de dos capas logró una mayor adhesión al concreto y mayor resistencia a la tracción y, por tanto, se determinó utilizar fibras de fique modificadas con 2 capas de PUOG para la siguiente fase. En la fase de prueba de tracción compuesta se obtuvo una resistencia máxima de 3,601 N. Se concluyó que el recubrimiento PUOG de dos capas mejora la adhesión entre los tejidos de fique y la matriz cementicia, además de un aumento en la resistencia a la tracción del material con respecto al tejido de fique crudo. Esta investigación demuestra que el fique recibe una mejora significativa como material de refuerzo al recubrirse con la resina PUOG.Item Detección de fallas en una unidad de proceso industrial: aplicación de las redes neuronales artificiales(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-12) Castillo Amezquita, Yasmith Adriana; Ortíz Paredes, Kevin Yesidt; Morales Medina, Giovanni; Martínez Rey, Ramiro; Chaves Guerrero, ArlexEste trabajo implementó un modelo de redes neuronales artificiales (RNA) de tipo feedforward en la predicción de fallas de un proceso industrial; para esto, inicialmente se realizó una revisión de los respectivos datos históricos de proceso, teniendo en cuenta las variables relacionadas y las diferentes fallas reportadas. Posteriormente, con estos datos se entrenaron y validaron diferentes estructuras de RNA, cambiando parámetros de arquitectura. Los cálculos con las RNA fueron ejecutados con el programa de uso libre Python, utilizando la función Keras, programada en Google Colab. Según los resultados, las fallas detectadas en la unidad industrial se localizaron en un ventilador, un intercambiador y una válvula, en una ventana de operación de 3 años. Asimismo, los cálculos con las RNA mostraron que al aumentar el número de neuronas en la capa interna el MSE aumento para un determinado parámetro de arquitectura. También, la función de activación de mejor desempeño correspondió a la Tanh. Finalmente, la red de mejor desempeño correspondió a la arquitectura 30:30:1 – Tanh.Item 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 AlfonsoLa 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.Item Efectos sinérgicos de la co-digestión anaeróbica de aguas mieles y pulpa de café con estiércol bovino(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-10) Ocampo Díaz, Stephany; Guerrero Arévalo, Edna Dayana; Castro Molano, Liliana del Pilar; Jaramillo Arango, Juan Guillermo; Lambis Benitez, Luis Enrique; Muvdi Nova, Carlos JesúsEl café es una bebida popular a nivel mundial. El proceso de beneficio del café genera Aguas mieles y Pulpa, residuos que representan el 57% del fruto. Estos residuos son atractivos para ser tratados mediante digestión anaerobia. Sin embargo, este proceso se ve limitado por el bajo pH de las Aguas mieles y por la concentración de sólidos totales de la Pulpa. El objetivo de esta investigación fue evaluar la co-digestión anaerobia de los residuos en la cadena agroindustrial del café mediante ensayos de potencial de biometanización (PBM). Resultados que mostraron mayor PBM siendo este de 629±9 NLCH4kgSV-1 para la mezcla XAM:0.66, XP:0.17, XEB:0.17 gSVgSV-1, que alcanzó una sinergia de 1.31 con una remoción de materia orgánica del 60%. Este estudio demostró que la CoDA es una alternativa viable para la gestión y valorización de estos residuos.Item Producción y caracterización fisicoquímica de una harina vegetal a base de papa(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-09) Sanchez Rivera, Laura Nathalia; Arenas Pinto, Brayan Camilo; Sánchez Torres, Viviana; López Contreras, Yuly Fernanda; López Giraldo, Luis JavierLa papa es uno de los mayores cultivos en Colombia, por ende, es necesario presentar alternativas para su aprovechamiento. En este sentido, se plantea un esquema de producción de harina de papa, en donde se evalúa la inhibición del pardeamiento enzimático mediante pretratamientos químicos: ácido ascórbico (AA) y ácido cítrico (AC) al 1%, 0,75% y 1%, 0,5% y pretratamiento térmico (escaldado) a través de un colorímetro triestímulo, las coordenadas CIE L*a*b* y el sistema RGB. Por otro lado, se determinó el efecto de tres temperaturas de secado con aire caliente (50, 65 y 80 °C) sobre el contenido nutricional (proteína, grasas, fibra, cenizas, carbohidratos y minerales como calcio, hierro y vitamina C) y humedad de la harina de papa. Por último, para la caracterización se especificaron las propiedades funcionales de la harina de papa: poder de hinchamiento, solubilidad, concentración mínima de gelificación, capacidad de retención de agua y capacidad de absorción de agua y aceite. El uso de agentes químicos reduce significativamente el pardeamiento enzimático y disminuye el cambio de color en rodajas de papa almacenadas hasta por tres días a 4,5 °C. Sin embargo, es necesario la implementación de un tratamiento térmico de apoyo (escaldado) para prolongar la inhibición después del secado. El uso del escaldado además de inhibir el pardeamiento enzimático disminuye la contracción del área y mejora el color de las rodajas secas. Finalmente, se indica que las temperaturas evaluadas solo afectan significativamente el contenido de humedad de la harina de papa y por lo tanto se selecciona la temperatura con menor gasto energético (50 °C).Item Diseño del servicio de cuantificación del hidrógeno presente en muestras de gas natural por medio de cromatografía de gases.(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-10) Pedraza Bohórquez, Kelly Juliana; García Sánchez, Carlos Eduardo; Nabarlatz, Débora Alcida; Kafarov, ViatcheslavLa Corporación Centro de desarrollo Tecnológico del Gas, con el fin de iniciar con el proceso de implementación de un nuevo servicio, ha realizado el diseño de la ampliación del alcance acreditable para la cuantificación de hidrógeno en mezclas de gas natural, para poder determinar la composición de mezclas de gas natural con hidrógeno, en caso de que se decida inyectar hidrógeno al gas natural como una manera de impulsar la producción de hidrógeno dentro del proceso de transición energética. Como primera etapa se realizó la identificación y selección de la norma aplicable, lo cual comprende la búsqueda bibliográfica de artículos científicos, normas técnicas y procedimientos de medición para sintetizar el marco conceptual y normativo que se tuvo en el proyecto. Posteriormente, se generó la documentación necesaria para cumplir con los lineamientos del Sistema de Gestión de Calidad. Iniciando con el procedimiento técnico de operación del cromatógrafo de gases, luego un manual para el análisis composicional de mezclas de gas natural bajo la misma técnica de cuantificación y, por último, un informe de resultados donde se corroboró el cumplimiento de la normatividad vigente bajo el método seleccionado. En la última fase, se determinaron los requerimientos para generar el instructivo de la plantilla de cálculo composicional del gas natural en Excel, para estimar la incertidumbre de medición.Item Simulación en Aspen HYSYS del proceso de captura de CO2 con mezclas de monoetanolamina (MEA) y líquidos iónicos(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-09) Rincon Ocampo, Eliana Fernanda; Mejía Díaz, Ricardo Jaime; Morales Medina, Giovanni; Nabarlatz, Dévora Alcida; Martínez Rey, RamiroEste estudio tuvo como objetivo simular un nuevo proceso de captura de CO2 con líquidos iónico (LI) para el cual el gas asociado se caracteriza por su contenido de CO2, y puede ser endulzado utilizando aminas, e.g. MEA. El endulzamiento es aplicado para el cumplimiento de los parámetros de calidad exigidos en la Resolución-CREG 071 de 1999 y modificaciones posteriores. Sin embargo, este proceso es energéticamente demandante y presenta evaporación de amina. Varios estudios sugieren que la amina podría ser reemplazada por los líquidos iónicos (LI), debido a sus puntos de ebullición elevados y a sus respectivas afinidades por el CO2. Como punto de partida se construyó la línea base con los resultados relevantes derivados de un análisis por simulación de la captura de CO2 con mezclas MEA (30% peso) – H2O desarrollada en Aspen HYSYS V12.1. Posteriormente, la selección del LI, en este caso [bmim][BF4], se dio gracias a la revisión bibliográfica, de las cuales se extrajeron datos de solubilidad de CO2 y análisis de disponibilidad en el mercado. Por último, la simulación fue aplicada para análisis del endulzamiento con [bmim][BF4] (30% peso) – H2O. Según los resultados, la simulación reportó captura de 96,8 % mol con requerimiento energético de 4,6 GJ/t CO2 y consumo de amina, resultados concordantes con diversos trabajos previamente reportados. Asimismo, la simulación con el LI mostró una tasa de captura del 73,78% mol, con un ahorro energético notable del 17,71% concordando los perfiles de temperatura y concentraciones con los escasos datos disponibles. Finalmente, la simulación desarrollada valida a nivel técnico el potencial de los LI para la mejora del endulzamiento.Item Simulación técnico-económica para la valorización de la almendra de mango usando SuperPro Designer(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-09) Adarme Sarmiento, Pablo Daniel; León Diaz, Maria Fernanda; López Giraldo, Luis Javier; Ramírez Quintero, Andrés Fernando; Álvarez Tasco, Johana Andrea; Kafarov, Viatcheslav; Avellaneda Vargas, Fredy AugustoEl presente estudio se centró en la evaluación técnico-económica de un proceso de obtención de productos de valor agregado a partir de la semilla de mango a nivel industrial. A través de la simulación en SuperPro Designer v12,0 y el análisis de sensibilidad realizado con ayuda del programa de Statgraphics v19,0, se evaluaron diferentes escenarios que variaban factores clave del diseño de la planta, como la capacidad, los precios de compra de materias primas y los precios de venta de productos. Se observó que el escenario 3, que se caracterizaba por una mayor capacidad de la planta, un precio de venta más alto para el aceite de mango y los extractos polifenólicos resultó ser el que conduce a una mayor rentabilidad de los escenarios analizados. Los indicadores financieros como el VAN, el TIR y el PayBack Period (PBP) fueron favorables en este escenario, mostrando una mayor viabilidad económica. Concretamente, se encontró que el escenario 3 presentaba un VAN positivo de $71.025 millones, lo que indica que el proyecto generaría una ganancia neta en valor presente. Adicionalmente, el TIR fue del 59,57%, lo que sugiere que el proyecto podría generar un retorno sobre la inversión. Además, el PayBack fue de 1,93 años, indicando que el tiempo de recuperación de la inversión inicial sería relativamente corto. Pese a los resultados positivos obtenidos hasta el momento, se evidenció la necesidad de realizar un análisis más detallado que incluya diseños y cotizaciones de equipos en tiempo real, dada la robustez de la biorrefinería y la variedad de equipos involucrados, por lo que es fundamental contar con información precisa y actualizada para determinar la viabilidad técnico – económica del proyecto.