PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE MASA

Autor: SABAHI NADIA.
Año: 2004.
Universidad: GRANADA.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: Los productos tensioactivos tienen una aplicación industrial muy amplia debido a sus propiedades interfaciales, formando parte de numerosos productos comerciales fundamentalmente si estos se presentan en forma de emulsión o dispersos. Sin embargo, su aplicación fundamental es la incorporación en formulaciones detergentes tanto para uso doméstico como industrial. Las tendencias actuales en el campo de los tensioactivos son utilizar productos biodegradables y que sean eficaces desde el punto de vista del lavado. En este sentido se están utilizando cada vez más tensioactivos no iónicos como los alquilpoliglucósidos (APG) y los alcoholes grasos etoxilados (AGE) que pueden tener un futuro prometedor, ya que poseen interesantes propiedades interfaciales y su utilización desde el punto de vista toxicológico es incuestionable. El objetivo de esta investigación ha sido la caracterización de estos productos tensioactivos con vistas a su utilización posterior en formulaciones detergentes y la comparación con otros tensioactivos utilizados actualmente a mayor escala como el LAS y el nonilfenol etoxilado. Asi, mediante HPLC se ha determinado la composición de tres alquilpoliglucósidos comerciales: Glucopon 215, Glucopon 600 y Glucopon 650, identificando los distintos componentes y estableciendo las fracciones correspondientes a los diferentes grupos de homólogos, lo que permite calcular el tamaño medio de los alcoholes grasos, que ha resultado ser de 9,3; 11,7 y 11 carbonos, respectivamente. Considerando los balances de materia y la estequiometría de las reacciones de formación de los alquilpoliglucósidos (APG) y de los alcoholes grasos etoxilados (AGE) se ha desarrollado un procedimiento de cálculo que, en base a la determinación de la humedad y del análisis elemental, permite determinar el tamaño medio de los alcoholes grasos para las dos familias de tensioactivos ensayadas y el grado medio de polimerización de las unidades de glucosa para los APG, d, y el grado medio de etoxilación de los alcoholes grasos para los AGE, e. También se ha determinado la concentración micelar crítica (CMC) para tres APG (Glucopon 215, Glucopon 600 y Glucopon 650), dos AGE (Findet 10/18 y Findet 1214N/23), un nonilfelol etoxilado (Findet 9Q/21,5), un tensioactivo catiónico (Demelan AU-40) y uno aniónico (LAS). Por otra parte, se ha obtenido que el tensioactivo Berol LFG-61, mezcla de alcoholes grasos etoxilados y alquilpoliglucósidos, presenta dos valores de CMC. La concentración micelar crítica se ha obtenido en función de la temperatura de trabajo en el intervalo de 30 a 60 ºC, obteniéndose relaciones lineales entre el logaritmo de CMC y la inversa de la temperatura absoluta para el tensioactivo LAS y para la primera CMC del Berol. El estudio de la interfase aire-disolución acuosa de los distintos tensioactivos, muestra que, considerando que las disoluciones son ideales, los datos se ajustan al modelo de la isoterma de adsorción de Gibbs, lo que permite determinar en las condiciones de micelación, los valores de la densidad de adsorción, área mínima molecular y energía libre de micelación. Se ha determinado el poder espumante de los tensioactivos APG, Glucopón 215, Glucopón 600 y Glucopón 650; AGE, Findet 10/15, Findet 10/18 y Findet 1214N/23; un nonilfenol etoxilado, Findet 9Q/21,5), uno catiónico (Demelan AU-40) y uno aniónico (LAS). El poder espumante ha resultado ser prácticamente independiente de la temperatura en el intervalo de 30 a 60 ºC, a todos los tiempos ensayados (0, 30, 180 y 300 s) y para todos los tensioactivos, excepto unos valores muy reducidos que se han determinado para el LAS a 300 s y 60 ºC. Este poder espumante se ha relacionado con la espumosidad, ?, o fracción de huecos en la espuma y evaluado un parámetro P que puede establecer la estabilidad de las espumas formadas. Entre los tensioactivos no iónicos ensayados, los alquilpoliglucósidos presentan un poder espumante elevado, semejante al correspondiente al LAS, y parece estar relacionado con el grado de polimerización de las unidades de glucosa. Los tres alcoholes grasos etoxilados ensayados poseen menor poder espumante que los alquilpoliglucósidos y entre ellos el Findet 10/15, que tiene un grado medio de etoxilación de los alcoholes grasos muy reducido, es el que presenta menor poder espumante. Finalmente, se ha determinado el poder espumante para mezclas binarias, manteniendo una concentración total de tensioactivo de 1 g/L, del alquilpoliglucósido, Glucopon 650, de elevado poder espumante y que proporciona una espuma estable, con otros tres tensioactivos: dos alcoholes grasos etoxilados: Findet 1214N/23, también de elevado poder espumante y estabilidad, y Findet 10/18., que determina espumas poco estables, y un controlador de espumas comercial, Triton CF, que aisladamente determina un volumen de espuma prácticamente inapreciable.

Autor: RUBILAR DÍAZ MÓNICA OLGA.
Año: 2003.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA.

Resumen: El objetivo princiapl fue la extracción de compuestos antioxidantes de tipo polifenólico presentes en residuos provenientes de la agroindustria, como cáscaras de almendra, bagazos de manzana y uva y hojas de murta (arbusto nativo Chileno). En común a todas estas materias primas residuales se realizóuna extracción sólido-líquido en discontínuo, y con la ayuda de un diseño de experimentos factorial se optimizaron las variables de extracción: tiempo, temperatura y relación Líquido-sólido, empleando diferentes disolventes, agua, etanol y metanol como disolventes de extracción. De los extractos resultantes, se evaluó la cantidad de extraíbles totales (mg/L), polifenoles por absorbancia directa (mg/L) y activida antioxidante (DPPH). Los extractos óptimos obtenidos del diseño de experimentos fueron evaluados respecto de su capacidad de proteger la peroxidación lipidica mediante el método TBARS. Los mejores extractos en concentración de polifenoles fueron bagazo de uva Cabernet-Sauvignon y hojas de murta, ambos en metanol. Estos presentaron valores de 7,5% y 8,3% de rendimiento en polifenoles, respectivamente. Respecto de la actividad antioxidante coincidieron ambos materiales en ser los más efectivos como inhibidores del radical, DPPH, con EC50 de 0,290 bagazo de uva Cabernet-Sauvignon y 0,121 las hojas de murta en etanol ambos materias primas. Las condiciones óptimas en el caso del bagazo tinto fueron tiempo y temperatura máximas y L/S bajas, en hoja de murta presentó la ventaja, respecto de las condiciones obtenidas por el bagazo Cabernet-Sauvignon, de empleo de tiempo cortos de extracción. Se realizó un tratamiento enzimático con el objetivo de mejorar la extracción de polifenoles sobre bagazo de uva Garnatxa. Luego las más destacada fue Cellubrix con un 11% de rendimiento en polifenoles y un 5% de activida antioxidante superior al blanco. De las enzimas Cellubrix y Olivex ensayadas sobre distintos bagazos tintos y blancos de prensado y alcoholera se concluye que el tratamiento enzimático fue significativo en la extracción de extraíbles totales, pero no fue suficiente para mejorar la extracción de polifenoles y actividad antioxidante (p mayor 0,05). También sobre el bagazo de uva se realizó una extracción en contínuo. Se evaluaron sistemas de flujo contínuo y otro de flujo pulsante. Las masas de polifenoles extraída en ambos sistemas mostraron la mayor diferencia a caudales, tamaños de partícula y amplitud de pulsación bajas. El aumento del sistema pulsante respecto del contínuo fue de un 47%. Luego el flujo pulsante mejoró la T.de M.cuando se emplearon tamaños de partícula pequeños a caudales bajos ya que las perturbaciones provocadas por los pulsos evitaron la formación de caminos preferenciales por el efecto de empacamiento de modo que mejoro el contacto entre el soluto y el disolvente. Finalmente los extractos óptimos se caracterizaron mediante HPLC-MS. En cáscara de almendar se identificaron ácidos fenólicos, hidroxibenzoicos y cinámicos. En bagazo de manzana, en su mayoría corresponden al tipo flavonol, quercetina glicosilada y luteolin glicósido. En bagazo de uva Garnatxa blanca, derivados de ácido gálico y de ácido hidroxibenzoico, flavanoles, quercetin glicósido, vitexin y quempferol o luteolin glicósido. En el bagazo de uva tinta variedad Cabernet Sauvignon de derivados de ácido gálico y flavonoles, principalmente quercetina y miricetina glicosilada. Esta última, característica de las variedades de uva tinta. En hojas de murta, se obtuvo una matriz común para la extracción con alcoholes, en donde lo que se extrajo fue ácido gálico (derivado), flavan-3-ol y principalmente flavonoles. La matriz acuosa, en cambio, contiene ácido gálico (derivado), derivados de ácidos hidroxibenzoicos y flavonoles. En la extracción alcoholíca, en el caso del etanol, se obtuvo una mayor variedad de flavonoles, entre estos, miricetina (318), quercetina (302), masa 286 quempferol o luteolina o isosakuranetina, masas 316 ramnetina o isoramnetina. En la extracción acuosa no se detectó la presencia de la masa 316 ni de la 286.

Autor: GONZÁLEZ MUÑOZ M. JESÚS .
Año: 2003.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: QUÍMICA.
Centro de realización: FACULTAD DE QUÍMICA.

Resumen: En el presente trabajo se estudia la viabilidad de llevar a cabo el proceso e extracción líquido-líquido utilizando contactores de membrana de fibras huecas para la recuperación de distintos compuestos orgánicos. Los compuestos estudiados (fenol, ácido láctico y fenilglicina) son importantes en la industria química, biotecnológica y farmacéutica. La extracción asistida con membranas (empleando contactores) es un proceso híbrido que integra en un solo dispositivo las dos etapas que se precisan en una operación de extracción líquido-líquido: contacto entre las fases (y transferencia del soluto) y separación de las fases, permitiendo una operación no dispersiva, con gran flexibilidad en los parámetros de operación y un volumen de equipo reducido. Comparado con la extracción líquido-líquido convencional, el volumen se reduce más de 500 veces cuando se utilizan contactores de fibras huecas. El fenol se encuentra en el agua residual de gran cantidad de industrias (petroquímica, papelera, farmacéutica, del plástico, de producción de coque, etc.) y es un compuesto de difícil degradación utilizando las técnicas convencionales de tratamiento biológico, ya que es altamente tóxico, incluso a muy bajas concentraciones. Por lo tanto, la eliminación de fenol de aguas residuales industriales utilizando extracción líquido-líquido está completamente justificada. En la producción de ácidos orgánicos, los procesos de separación son los responsables del mayor coste de producción. La eliminación continua del ácido láctico del caldo de fermentación permite aumentar el rendimiento del proceso, ya que se evita la disminución del pH, y por lo tanto la inhibición del proceso fermentativo. Por otra parte, la fenilglicina es un compuesto utilizado principalmente en la industria farmacéutica como precursor de la síntesis de antibióticos b-lactámicos, como las cefalosporinas. Estos antibióticos son, dentro de los productos farmacéuticos, uno de los grupos con mayor volumen de producción. La extracción utilizando contactores de membrana es una alternativa adecuada para separar y purificar la fenilglicina de las corrientes de proceso. El estudio se desarrolló siguiendo las siguientes etapas: Se seleccionó el sistema extractante (diluyente y extractante) más adecuado en función tanto de sus características como extractante como de sus propiedades fisicoquímicas. Se determinaron las isotermas de equilibrio y se analizó la influencia de la temperatura sobre el equilibrio de extracción del sistema seleccionado. Se estudió el empleo de contactores de membrana como técnica de extracción no dispersiva, para la recuperación de los solutos mencionados. Se analizó la influencia de la hidrodinámica: número de Reynolds y tipo de flujo (corrientes paralelas y contracorriente), así como el efecto de la temperatura sobre el coeficiente global de transferencia de materia. Se llevó a cabo la reextracción utilizando un contactor de membrana, desde la fase orgánica a una disolución reextractante, capaz de recuperar la mayor cantidad posible de soluto. Se estudió el efecto de la fase reextractante sobr el grado de recuperación del soluto. Se estudió la viabilidad de llevar a cabo el proceso integrado de extracción-reextracción, utilizando dos contadores de fibras huecas en serie. Utilizando este modo de operación, es posible regenerar la fase orgánica continuamente, y concentrar el soluto utilizando la relación de volúmenes y concentración de fase reextractante adecuadas. El trabajo se completó con la modelización matemática del proceso de extracción con contactores de membrana, tanto de las etapas por separado (extracción y reextracción), como del proceso integrado.

Autor: ABAD SEMPERE ANTONIO JORGE.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DE ALCOY.

Resumen: La optimización de un reactor químico a escala industrial implica el conocimiento de datos cinéticos reales y fiables obtenidos en el laboratorio. Debido al carácter dinámico de este tipo de ensayos, es conveniente la obtención de un modelo matemático que represente conjuntamente el comportamiento del reactor con el instrumento de medida. Los sistemas de Análisis en Flujo son métodos analíticos que presenta ventajas importantes como: rapidez de respuesta, bajo coste, fácil manejo, equipamiento sencillo y volumen de muestra relativamente pequeño. Sin embargo presentan una limitación importante, la dispersión del soluto en un fluido que fluye a través de la conducción. La dispersión es un proceso debido a la combinación de transporte de masa por convección y difusión. Este trabajo pretende la modelización y caracterización de un sistema de Análisis en Flujo para la monitorización de un reactor químico. El modelo de abordar esta cuestión, es mediante la definición de una función de transferencia que describwe el proceso de dispersión y la propuesta de un procedimiento experimental y matemático para caracterizarlo. Para conseguir este objetivo, se empieza resolviendo la ecuación de continuidad para el flujo de un soluto en una conducción, llegando a ecuaciones diferenciales parciales. Mediante la utilización de las transformadas de Laplace se puede deducir la función de transferencia para un sistema de flujo, definida por dos parámetros de dispersión, que deberán evaluarse empíricamente para poder caracterizar este sistema. Esta función, nos permite calcular la ecuación dinámica de la respuesta medida, en función de los parámetros de dispersión para diferentes procesos dinámicos a la entrada de la conducción (en el reactor). Se han planteado perturbaciones en forma de escalón y de pulso que nos permiten determinar los parámetros de dispersión. Se han considerado también otros casos como el volumen de la celda de medida, cinéticas de primer orden y transferencia de masa gas-líquido. Los resultados obtenidos para la validación de estos modelos, permiten asegurar que el método de resolución de la ecuación de difusión-convección mediante las transformadas de Laplace, utilizando las funciones de transferencia, lleva a modelos que presentan adecuadamente este proceso. Comprobándose que los parámetros de dispersión son independientes del tipo de entrada. Cuando se combina el proceso de dispersión con reacción química o transporte de masa en el tubo, se observa la interacción entre ambos. Los datos experimentales se ajustan adecuadamente a los teóricos, permitiéndonos calcular constantes cinéticas de primer orden en el reactor. Ensayos con ozono han permitido comprobar la influencia del material de la conducción en las medidas obtenidas.

Autor: CÁRCEL CARRIÓN JUAN ANDRÉS.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS AGRÓNOMOS .
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS.

Resumen: El objetivo de esta tesis fue caracterizar la influencia de los ultrasonidos de alta intensidad en la transferencia de materia en sistemas sólido-líquido. Para ello se llevaron a cabo experiencias en dos sistemas sólido-líquido tipo: manzana en disolución de sacarosa de 30º Brix y lomo de cerdo en salmuera de NaCl saturada. Se ensayaron distintos tiempos de tratamiento y diferentes condiciones respecto a las disolución: sin agitación de la misma, con agitación y con la aplicación de ultrasonidos mediante distintos sistemas. A partir del estudio de la influencia de la intensidad acústica aplicada se observó la existencia de un umbral de intensidad, diferente en los tratamientos realizados en manzana y en lomo, a partir del cual aparecieron efectos de los ultrasonidos. Para un tiempo de 45 minutos, en manzana se observó un aumento de la deshidratación y un mayor contenido de agua fue superior cuando se aplicaron ultrasonidos que cuando no se aplicaron e incluso, a las intensidades más elevadas entre las ensayadas, fue superior al contenido inicial de agua de la carne. En cuanto al contenido de NaCl, intensidades acústicas crecientes supusieron contenidos de sal creciente, superiores a los obtenidos con tratamientos de salado con y sin agitación de la disolución. A partir de algunos tratamientos realizados a 290 kHz, cabría pensar en la existencia de una relación entre la frecuencia de ultrasonidos y el umbral de intensidad para cada material. Para la modelización de la transferencia de materia se realizaron tratamientos a diferentes tiempos. Para la descripción de la transferencia de agua y solutos en los sistemas estudiados se utilizaron dos modelos diferentes, uno basado en la ley de Fick y otro que explica el movimiento del agua a partir de diferencias de actividades de agua. El primer modelo, despreciando la resistencia externa a la transferencia de materia a la interna, explicó adecuadamente la transferencia de agua y solutos en el sistema manzana-almíbar y la transferencia de NaCl en el sistema lomo-salmuera. Para explicar la transferencia de agua en el sistema lomo-salmuera fue necesario considerar la resistencia externa. El ajuste del modelo basado en diferencia de actividades de agua también necesitó de la consideración de la resistencia externa a la transferencia de materia. Así pues, los ultrasonidos de alta intensidad pueden afectar a la cinética de la transferencia de agua y solutos en sistemas sólido-líquido acelerando este tipo de procesos.

Autor: VENEGAS BERNAL M. CARMEN.
Año: 2001.
Universidad: CARLOS III DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: Se parte del estudio termodinámico de las disoluciones H2O-NH3, LiNO3-NH3 y NaSCN-NH3, y su comportamiento como fluidos de trabajo en ciclos de absorción para la revalorización de calor residual, a temperaturas comprendidas entre los 60ºC y 100ºC, utilizando como fuente de calor para producir frío a temperaturas bajo cero con destino a aplicaciones industriales. De este análisis se deduce que para la climatología de la Península Ibérica la disolución LiNO3-NH3, es la que ofrece mejores resultados. Se configura un modelo físico para investigar la transferencia de calor y masa entre gotas esféricas de disolución y refrigerante, obteniendo la conclusión que el coeficiente de transferencia de masa en gotas, para la disolución en agua-amoniaco, es superior en un 100% al obtenido utilizando la absorción en película, cuando se emplean gotas de 60 m de diámetro. La diferencia entre los coeficientes de transferencia de masa se incrementa linealmente con la disminución de las dimensiones de las gotas. Se desarrolla un procedimiento para el diseño de absorbedores de gotas, que tiene en cuenta las dimensiones de las gotas y el flujo de disolución y refrigerante.

Autor: GIMÉNEZ CASARES JOSE ANTONIO .
Año: 2001.
Universidad: GRANADA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS (INGENIERÍA QUÍMICA).

Resumen: El trabajo desarrollado consiste en la aplicación de la oxidación de ditionito sódico en disolución acuosa a pH=9.0 con oxígeno molecular para la determinación que parámetros de transferencia de materia en contactores gas-líquido, fundamentalmente áreas interferfaciales específicas y coeficientes volumétricos de transferencia de oxígeno. Como resultado de esta aplicación a un fermentador de laboratorio se proponen ecuaciones empíricas que expresan la influencia de las variables de operación: intensidad de agitación, caudal de aireación, temperatura, composición del gas y fuerza iónica de la fase líquida sobre los parámetros indicados. La determinación fotográfica de las distribuciones de tamaños de burbuja en el fermentador ha permitido también proponer funciones de distribución que permiten el ajuste de los resultados experimentales y el cálculo a partir de ellas de la retención gaseosa en la dispersión y del área interfacial específica.

Autor: SANCHEZ BARRAL MONICA.
Año: 2000.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: FACULTAD DE QUIMICA UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA.

Resumen: Se estudia la exaltación de la transferencia de materia durante la absorción de CO2 puro en una superficie liquida ondulada horizontal. Para llevar a cabo este objetivo se ha diseñado y construido especificamente una celula de contacto gas-liquido en la que en la superficie liquida se generan ondas superficiales con simetria radial. Las ondulaciones se producen mediante ondas sonoras procedentes de un generador de funciones con altavoz, y son transmitidas a la superficie liquida absorbente. Se han determinado las caracteristicas fisicas de las ondas superficiales (longitud, frecuencia y amplitud) mediante sensores adecuados y se han adquirido y tratado digitalmente imágenes de las mismas. Estudiada la hidrodinámica del sistema, se ha procedido a la absorción de CO2 en agua y en diferentes disoluciones acuosas con caudal, viscosidad y tensión superficial variables. Se ha determinado la dependencia entre las caracteristicas de las ondas superficiales y la velociad de absorción. Para ello se han aplicado y establecido correlaciones empiricas a traves de modulos adimensionales. La exaltación de la transferencia de materia con respecto a la absorción realizada en ausencia de ondas aumenta al aumentar la amplitud de las ondas y/o el caudal de liquido y disminuye al aumentar la viscosidad. Asimismo, y con independencia del valor de las propiedades fisicas de la fase liquida, se ha comprobado que para una amplitud de onda determinada la exaltación del proceso de transferencia presenta un valor máximo con respecto a la frecuencia, que además se corresponde con el maximo de la amplitud encontrado en la etapa de caracterización hidrodinámica para la misma frecuencia.

Autor: MUÑOZ ELGUERA ALDO.
Año: 2000.
Universidad: LAS PALMAS DE GRAN CANARIA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES.

Resumen: La presente Tésis Doctoral, consta de dos tomos, con el contenido siguiente: Tomo I: Referido a exponer de manera sumamente detallada, los aspectos teóricos que permiten un adecuado estudio y entendimiento, de los fundamentos de cada una de las llamadas "Tecnologías de membranas", en cuanto a su naturaleza, criterios de clasificación, sus aplicaciones,características técnicas y de operación relativamente comunes. En particular se presenta una exposición muy detallada del fundamento teórico de "Ósmosis Inversa", como la tecnología de membranas que permite la separación de los sólidos totales disueltos (STD) o sustancias en estado de disolución, mediante la utilización de membranas semipermeables, en especial de la posibilidad de remover las sales de naturaleza inorgáncia en los procesos de desalinización de aguas. Luego se realiza una descripción detallada de cada una de las secciones que constituyen una instalación potabilizadora de agua de mar, por ósmosis inversa, así como el funcionamiento de cada una de ellas y un estudio detallado de los procesos de ensuciamiento que se puede producir en las membranas de ósmosis inversa, así como de las causas y las posibilidades técncias que actualmente existen para controlarlos. Se finaliza esta sección, describiendo dos criterios muy sencillos para efectuar el trtamiento matemático de lso datos de operación experimentalmente obtendios, con el propósito de modelizar el proceso de entusiasmo que se va produciendo gradualmente en el interior de los módulos de membranas, así como de cuantificar la eficiencia de los procesos de limpieza química efectuada en las mismas. Tomo II: Referido, específicamente a describir en forma detallada el desarrollo de las parte experimental de la presente Tésis Doctoral, iniciándose la misma con descripción de las codniciones de funcionamiento inicial de la planta desalinizadora Las Palmas III (objeto del proyecto de investigación que sustenta la presente Tésis Doctoral), la identificación de los problemas técnicos que le afectan de manera crónica, las mismas que se han ido agudizando, desde que fue puesto en servicio a finales de 1989, incrementando constantemente sus elevados costos de operación iniciales. Así mismo, en base a una serie de trabajos de investigación preliminares

Autor: ARROQUI VIDAURRETA CRISTINA.
Año: 2000.
Universidad: PUBLICA DE NAVARRA.
Centro de lectura: INGENIEROS AGRONOMOS.
Centro de realización: UNIVERSIDAD PUBLICA DE NAVARRA.

Resumen: El escaldado es un tratamiento aplicado durante la elaboracion de vegetales procesados de larga conservacion que determina en gran medida la calidad del producto final. Es ademas una de las operaciones que demanda un mayor consumo de agua y energia durante el procesado de estos productos. Para asegurar la calidad del producto minimizando los consumos especificos de la operación, ademas del empleo de escaldadores, enfriadores integrados que recirculan el agua e incorporan diferentes sistemas de ahorro de agua y energia, se ha desarrollado un modelo de simulacion implementado en C++. El modelo determina el tratamiento termico que maximiza la capacidad de trabajo asegurado la calidad del producto y calcula los consumos y costes especificos de la operación. Por lo anterior, el analisis de los resultados de la simulacion es una herramienta util para la toma de decisiones en cuanto a la aplicación de un tratamiento de escaldado o para la selección del diseño de equipo mas adecuado para nuestro caso.

Autor: SUESCUN CRUCES JOAQUIN M..
Año: 1999.
Universidad: NAVARRA.
Centro de lectura: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS DE S.S..

Resumen: Esta tesis presenta una metodologia de identificacion del aporte y consumo de oxigeno en los reactores de fangos activados de las estaciones depuradoras de aguas residuales. La metodologia presentada consiste en el ajuste periodico del modelo la transferencia de oxigeno del sistema de aireación, y en la estimación continua del consumo de oxigeno, basada en las medidas de oxigeno disuelto y caudal de aire en planta. Se han desarrollado dos metodos de ajuste del modelo de transferencia de oxigeno, según la curva de reaireación obtenida mediante la excitación del sistema a traves de la aireacion. Asi mismo, se ha desarrollado una modelización de la dinamica transitoria del sensor de oxígeno, con el fin de evitar posibles interferencias en las estimaciones reales del aporte y consumo de oxigeno. La metodologia desarrollada ha sido verificada en dos plataformas experimentales bien distintas: una planta piloto en los laboratorios del CEIT y la estacion de depuracion de aguas residuales de Badiolegi (guipuzcoa). En ambos casos se han obtenido resultado satisfactorios, constatándose la viabilidad practica de la metodologia presentada.

Autor: VAZQUEZ VILA M. JOSE.
Año: 1998.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: QUIMICA.

Resumen: La absorción de CO2 en fases líquidas ha sido ampliamente estudiada en el Grupo de Transferencia de Materia de esta Universidad intensificando el proceso mediante el efecto Marangoni, la agitación, la formación de ondas controladas, etc. En este trabajo se estudia la exaltación del proceso mediante la adición de partículas sólidas en agua y en disoluciones de diferentes reactivos químicos. Se ha utilizado un tanque agitado en el que el gas fluye continuamente y la fase líquida, o en su caso la suspensión de sólido, permanecen en el tanque con lo que la operación es semicontinua. La velocidad de absorción se determinó por diferencia de los caudales de gas a la entrada y a la salida del equipo de contacto. El gas empleado fue CO2 puro y las fases acuosas están constituidas por disoluciones tampón de carbonato y bicarbonato sódicos y potásicos de diferente concentración (0,25 a 1,00 M manteniendo siempre una relación equimolar) sin y con catalizador (arsenito sódico, con concentración 0,0025 a 0,02 M) y de diferentes aminas de diferente concentración (0,25 a 2,00 M). A estas mismas disoluciones se les añadió carbón activo de diferentes granolumetrías y concentraciones (0,35 a 8,00 g.L-1). La velocidad de agitación se varió entre 100 y 300 rpm. Todos los experimentos se llevan a cabo a presión atmosférica y temperatura de 25 grados C. Se han determinado los valores de Kl en el sistema CO2-H2O (absorción física) en diferentes condiciones de operación (geometría, tipo y velocidad de giro del agitador, volumen de líquido, etc.). Los resultados obtenidos se correlacionan mediante módulos adimensionales. Se han realizado experimentos de absorción de CO2 con reacción química, en disoluciones tampón de carbonato-bicarbonato sódicos y potásicos, en presencia y en ausencia de catalizadores. Se han comparado los resultados obtenidos para el tampón sódico y el potásico, así como la velocidad de absorción en sistemas sin y con catalizador. En los ensayos con aminas se ha estudiado la velocidad de absorción en función de la naturaleza de la amina (MEA, DEA y AMP) y de su concentración. Se ha estudiado la influencia de la reacción química sobre la velocidad de absorción. Los resultados se presentan en forma de factores de exaltación frente al mismo proceso sin reacción química. En presencia de partículas de carbón activo, cuando la fase líquida es agua, se analiza el efecto de la velocidad de agitación, la concentración y el tamaño de las partículas y la presencia de ciertos solutos que modifican las propiedades de la fase líquida. En los sistemas con reacción se ha estudiado, la influencia de la concentración y del tamaño de las partículas sobre la velocidad de absorción. Por comparación de los resultados obtenidos para los sistemas con y sin partículas sólidas, se han establecido los correspondientes factores de exaltación. El factor de exaltación en general aumenta al disminuir el tamaño y aumentar la concentración de partículas de carbón, para las condiciones ensayadas. La mayor exaltación, en torno a un factor de 24, se ha obtenido para las disoluciones de DEA en presencia de partículas de carbón activo.

Autor: PEREIRA GONCALVES GERARDO.
Año: 1997.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA QUIMICA PROGRAMA DE DOCTORADO: 49-1 INGENIERIA QUIMICA .

Resumen: La eliminación de los gases ácidos CO2 y H2S adquiere cada vez mayor relevancia en numerosas industrias químicas, ya que las cantidades de estos gases anualmente emitidas a la atmósfera tienen un elevado impacto sobre el medio ambiente. Entre los sistemas habitualmente empleados para reducir las emisiones de CO2 y H2S se encuentra su absorción en una fase líquida en la cual los gases ácidos reaccionan con alguno de los componentes del líquido. En esta tesis doctoral se ha estudiado la absorción de estos gases en diferentes disoluciones acuosas alcalinas y de sus mezclas en disoluciones de sulfato férrico. La totalidad de los ensayos se ha realizado en una instalación experimental que, entre otros elementos, incorpora una columna de pared mojada y una columna de esferas y cilindros como equipos de absorción, y ha sido necesario emplear diversos métodos para el análisis de los diferentes sistemas gas-líquido, tales como cromatografía de gases y espectrofotometría. Se ha estudiado la influencia que las diversas propiedades físicas y químicas ejercen sobre el proceso de absorción y reacción de CO2 y H2S y se han identificado las especies químicas que reaccionan con los gases transferidos a las diferentes fases líquidas. Los resultados obtenidos han permitido establecer que, en la absorción del CO2, el empleo de arsenito sódico, formaldehido, metanol y etanol favorece la reacción del gas en un medio alcalino tampón frecuentemente empleado en la industria, constituido por carbonato y bicarbonato sódicos, ya que estos solutos actúan como catalizadores de la absorción. Además, se propone un mecanismo de reacción que sería el resultado de una contribución conjunta de reacciones ácido/base de Lewis e interacciones dipolo/dipolo inducido y que permite explicar todos los hechos experimentales reflejados en la bibliografía científica acerca de estas reacciones gas-líquido. En el caso del otro gas ácido estudiado, el H2S, se ha caracterizado su proceso de absorción y reacción en disoluciones acuosas de sulfato férrico, tanto si la fase gaseosa está formada por H2S puro como si este gas forma parte de una mezcla gaseosa con CO2 y N2. Además, se ha comprobado que, en las condiciones de operación ensayadas, las disoluciones de sulfato férrico podrían ser regeneradas mediante un procedimiento biotecnológico a partir de la bacteria Thiobacillus ferrooxidans, de forma que la implementación de estas etapas de absorción y regeneración permitiría la eliminación del H2S por un procedimiento tecnológica y económicamente más interesante para la industria que los procesos tradicionales.

Autor: FERNANDEZ TORRES M. JOSE.
Año: 1995.
Universidad: ALICANTE.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA QUIMICA PROGRAMA DE DOCTORADO: INGENIERIA QUIMICA.

Resumen: SE HA PUESTO A PUNTO UN METODO EXPERIMENTAL PARA ESTUDIAR EL PROCESO DE ULTRAFILTRACION PONIENDO ESPECIAL ENFASIS EN EL SEGUIMIENTO DE LO QUE SUCEDE EN LAS CAPAS MAS PROXIMAS A LA SUPERFICIE DE LA MEMBRANA (CAPA DE POLARIZACION POR CONCENTRACION). SE HAN REALIZADO UNA SERIE DE EXPERIMENTOS DE ULTRAFILTRACION, TRABAJANDO TANTO EN FLUJO CRUZADO COMO POR CARGAS Y SIN AGITACION. ASIMISMO, SE EFECTUA OTRA SERIE DE EXPERIMENTOS EN LOS QUE SOLO SE PERMITE QUE TENGA LUGAR LA ADSORCION DE PROTEINA SOBRE LA MEMBRANA. SE ESTUDIAN DIVERSOS TIPOS DE MEMBRANAS, TRABAJANDO A DISTINTAS CONCENTRACIONES INICIALES DE BSA Y CON DISTINTAS PRESIONES. LA TECNICA EMPLEADA, INTERFEROMETRIA HOLOGRAFICA MICROSCOPICA PERMITE VISUALIZAR COMO FRANJAS DE INTERFERENCIA LOS FENOMENOS QUE TIENEN LUGAR EN LA CAPA DE FLUIDO MAS PROXIMA A LA MEMBRANA. ADEMAS SE HA LLEVADO A CABO UNA REVISION BIBLIOGRAFICA DE LOS MODELOS UTILIZADOS PARA SIMULAR EL COMPORTAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE ULTRAFILTRACION.

Autor: VEIGA GARCIA JOSE LUIS.
Año: 1994.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA QUIMICA PROGRAMA DE DOCTORADO: PLAN ANTIGUO.

Resumen: SE HA PUESTO A PUNTO UN DISPOSITIVO EXPERIMENTAL QUE PERMITE LA DETERMINACION DE COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MATERIA EN SISTEMAS CONTINUOS LIQUIDO-LIQUIDO PARA LO QUE FUE NECESARIO, ADICIONALMENTE, ESTUDIAR EL EQUILIBRIO ENTRE FASES EN EL MISMO DISPOSITIVO EXPERIMENTAL.PARA LA INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS SE HIZO UN ESTUDIO DE TIEMPOS DE RESIDENCIA SOBRE LA BASE DE UNA TECNICA ESTIMULO-RESPUESTA.SE CORRELACIONAN LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA GLOBALES E INDIVIDUALES CON LAS VARIABLES QUE LOS DETERMINAN, COMO SON CAUDALES DE CIRCULACION DE LAS FASES Y VELOCIDAD DE AGITACION DE LAS MISMAS.

Autor: ALVAREZ DA COSTA ESTRELLA.
Año: 1993.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA QUIMICA PROGRAMA DE DOCTORADO: INGENIERIA QUIMICA.

Resumen: SE DETERMINARON COEFICIENTES CINETICOS DE LA REACCION QUE TIENE LUGAR DURANTE LA ABSORCION DE CO2 EN UN TAMPON CO3NA2/CO3HNA (0.5/0.5 M) EN PRESENCIA DE SACAROSA, GLUCOSA, FRUCTOSA Y GLICERINA QUIENES ACTUAN COMO CATALIZADORES DE LA MISMA REACCION MEDIANTE UN MECANISMO SIMILAR AL PRESENTADO EN LA BIBLIOGRAFIA PARA EL ARSENITO SODICO. PARA ELLO SE HA DISEÑADO Y PUESTO A PUNTO UNA COLUMNA DE PARED MOJADA. LOS CALCULOS NECESARIOS PARA LA OBTENCION DE LOS COEFICIENTES CINETICOS EXIGEN EL CONOCIMIENTO DE LAS PROPIEDADES FISICAS DE LOS SISTEMAS GAS-LIQUIDO EMPLEADOS (DE LOS QUE NO HAY DATOS BIBLIOGRAFICOS). POR ELLO SE HAN DETERMINADO LA DENSIDAD Y VISCOSIDAD DE LA FASE LIQUIDA Y LA SOLUBILIDAD (EN UN EQUIPO ESPECIALMENTE DISEÑADO PARA ELLO) Y LA DIFUSIVIDAD (EN LA MISMA COLUMNA DE PARED MOJADA) DEL GAS EN EL LIQUIDO.

Autor: LOPEZ HURTADO FRANCISCO.
Año: 1991.
Universidad: MURCIA.
Centro de lectura: QUIMICA .
Centro de realización: DEPARTAMENTO: DE INGENIERIA QUIMICA PROGRAMA DE DOCTORADO: 1977/78 .

Resumen: SE HA ESTUDIADO EL FUNCIONAMIENTO HIDRODINAMICO, LA TRANSFERENCIA DE MATERIA Y EL INDICE DE CONSUMO ENERGETICO DE UN EYECTOR LIQUIDO-GAS MONTADO EN UN SISTEMA EXPERIMENTAL. SE HAN INCLUIDO COMO VARIABLES DEL ESTUDIO ALGUNAS PROPIAS DEL SISTEMA (CAUDALES DE LIQUIDO Y DE GAS) Y OTRAS, CARACTERISTICAS DEL EYECTOR (TIPO BUGUILLAS, LONGITUD DEL TUBO DE MEZCLA, DISTANCIA BUGUILLA. TUBO DE MEZCLA, LONGITUD DEL TUBO DE DESCARGA). ESTAS VARIABLES SE HAN AGRUPADO EN MODULOS ADIMENSIONALES Y SE HAN CORRELACIONADO CON LOS PARAMETROS EFICACIA DE COMPRENSION, COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE MATERIA E INDICE DE CONSUMO, TAMBIEN INTEGRADOS EN GRUPOS ADIMENSIONALES. EL SISTEMA QUIMICO UTILIZADO PARA LA TRANSFERENCIA DE MATERIA HA SIDO LA ABSORCION DE OXIGENO DEL AIRE EN DISOLUCIONES DE SULFITO SODICO, CON IONES CUPRICOS COMO CATALIZADOR.

Autor: ALVAREZ LOPEZ FRANCISCO JAVIER.
Año: 1988.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA. FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS. UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID..

Resumen: A PESAR DE LA IMPORTANCIA DE LOS PROCESOS BASADOS EN LA ADSORCION COMO METODO DE SEPARACION, EL DISEÑO DE LOS EQUIPOS EN LOS QUE SE LLEVA A CABO ESTA OPERACION ES AUN MUY EMPIRICO, BASADO FUNDAMENTALMENTE EN LA EXPERIENCIA. EL PRESENTE TRABAJO INCIDE DIRECTAMENTE EN ESTE PROBLEMA, CONTRIBUYENDO AL ESTABLECIMIENTO DE MODELOS QUE PROPORCIONEN LOS DATOS DE EQUILIBRIO DE FORMA FIABLE, PERMITIENDO REDUCIR LA EXPERIMENTACION NECESARIA Y LOS ERRORES DE DISEÑO. ASI, SE HAN OBTENIDO LAS ISOTERMAS EXPERIMENTALES DE CUATRO IMPORTANTES COMPUESTOS FENOLICOS POR SU PRESENCIA EN VERTIDOS DE AGUAS RESIDUALES, SU TOXICIDAD, Y SU DIFICIL ELIMINACION POR OTROS METODOS CUANDO SE ENCUENTRAN EN MUY BAJAS CONCENTRACIONES: FENOL, P-NITROFENOL, P-CLOROFENOL Y P-BROMOFENOL, Y SUS MEZCLAS, UTILIZANDO COMO ADSORBENTE CARBON ACTIVADO, DADO QUE ES EL MAS UTILIZADO INDUSTRIALMENTE. LOS DATOS DE EQUILIBRIO DE COMPONENTES PUROS OBTENIDOS PERMITIERON ESTABLECER LAS ECUACIONES QUE MEJOR LOS REPRESENTABAN, ASI COMO LA CURVA CARACTERISTICA CORRESPONDIENTE AL CARBON ACTIVADO UTILIZADO. POR OTRA PARTE, LOS DATOS DE EQUILIBRIO DE MEZCLAS PERMITIERON ESTABLECER LOS MODELOS TERMODINAMICOS MAS ADECUADOS PARA SU PREDICCION, PARTIENDO DEL MINIMO NUMERO DE DATOS EXPERIMENTALES POSIBLE A FIN DE OBTENER LOS OBJETIVOS DESCRITOS ANTERIORMENTE. ASIMISMO, SE DETERMINARON LOS MODELOS PARA LA OBTENCION DE LOS COEFICIENTES DE ACTIVIDAD EN LA FASE ADSORBIDA, PUDIENDOSE ASI TENER EN CUENTA EL COMPORTAMIENTO NO IDEAL QUE PRESENTABAN ALGUNAS DE LAS MEZCLAS ESTUDIADAS, COMPLETANDOSE ENTONCES LOS MODELOS DE PREDICCION PROPUESTOS.

Autor: RODRIGUEZ SEVILLA JUAN MANUEL.
Año: 1988.
Universidad: LA LAGUNA.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA Y TECNOLOGIA FARMACEUTICA. UNIVERSIDAD DE LA LAGUNA .

Resumen: SE HA INVESTIGADO TEORICA Y EXPERIMENTALMENTE EL MECANISMO DE ABSORCION DEL DIOXIDO DE AZUFRE EN DISOLUCIONES ACUOSAS DE SULFITO SODICO, A BAJAS PRESIONES PARCIALES (ENTRE 0,4.10-3 Y 4.10-3 BAR). LOS EXPERIMENTOS SE REALIZARON EN UN CONTACTOR DE LABORATORIO TIPO TANQUE AGITADO CON INTERFASE PLANA, DETERMINANDOSE EL VALOR DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MATERIA EN FASE LIQUIDA (KL) Y EN FASE GASEOSA (KG), EN FUNCION DE LAS VELOCIDADES DE AGITACION DEL LIQUIDO (NL) Y DEL GAS (NG), RESPECTIVAMENTE. LOS RESULTADOS TEORICOS OBTENIDOS, APLICANDO LOS MODELOS DE LA PELICULA Y DE LA PENETRACION, Y ANALIZANDO LA INFLUENCIA DE LA CONCENTRACION DE ANION SULFITO EN DISOLUCION (CBO), LA RELACION ENTRE ESTA Y LA CONCENTRACION INTERFACIAL DE DIOXIDO DE AZUFRE (CBO/CAI) Y EL PH DE LA DISOLUCION, INDICARON QUE LA ABSORCION ESTA ACOMPAÑADA POR UNA REACCION SIMPLE, INSTANTANEA E IRREVERSIBLE CUANDO CBO ES MAYOR QUE 0,05 M Y POR UN SISTEMA DE TRES REACCIONES REVERSIBLES INSTANTANEAS, CUANDO CBO ES MENOR QUE 0,02 M. LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES HAN CONFIRMADO ESTOS INTERVALOS DE CONCENTRACION, ENCONTRANDOSE QUE LOS VALORES DEL FACTOR DE ACELERACION, DEFINIDO COMO EL COCIENTE DE LA DENSIDAD DE FLUJO CON Y SIN REACCION QUIMICA A IGUAL FUERZA IMPULSORA, SE APROXIMAN MAS A LOS PREVISTOS POR EL MODELO DE LA PENETRACION, PARA LOS TIPOS DE REACCIONES SEÑALADAS, QUE LOS RESULTADOS PREDICHOS POR LA TEORIA DE LA PELICULA.

Autor: DORIA IRIARTE JOSE JAVIER .
Año: 1987.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES Y DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION - UPV/EHV.

Resumen: A PARTIR DE DATOS EXPERIMENTALES ACTUALES DEL AIRE SECO Y DEL VAPOR DE AGUA, SE HA PROCEDIDO A DESARROLLAR UNA FORMULACION DE SUS PROPIEDADES TERMODINAMICAS A PARTIR DE LAS CUALES SE HAN ELABORADO UNAS TABLAS DE UTILIZACION DIRECTA CON LAS PROPIEDADES TERMODINAMICAS DEL AIRE HUMEDO CON AMPLIA GAMA DE CONTENIDO DE HUMEDAD, DESDE -50 A 350 C Y PARA PRESIONES COMPRENDIDAS ENTRE 0,54 Y 1,35 BOX. CONSTITUYENDO UN CONJUNTO DE TABLAS DE UTILIZACION DIRECTA, CUBRIENDO LA GAMA DE USO HABITUAL EN LA INDUSTRIA, CON UN ERROR INFERIOR A 0,5%.