Categoría: Revista ACI

PROGRAMMING COMPUTER ALGORITHMS FOR SIMULATING GRAIN STRUCTURES

El presente trabajo ilustra la descripción de rutinas computacionales basadas en diferentes modelos para la simulación de estructuras de grano. Métodos de Monte Carlo y de generación de números aleatorios son utilizados en conjunto a modelos geométricos y de autómatas celulares para generar diferentes morfologías en los granos y desplegarlas gráficamente en las pantallas de las computadoras. Además la influencia de los factores matemáticos y de los procesos computacionales empleados sobre la estructura de grano obtenida es descrita en detalle. Aunque los modelos geométricos son los mas simples y crean estructuras de grano similares a la realidad, tienen limitaciones debidas a la sencillez de su programación; mientras que los modelos de autómatas celulares y acoplados pueden ser empleados para generar estructuras más complejas y tomando como base reglas de generación y evolución. .

Abstract

The present work shows the description of the computational routines based on simulation models. Monte Carlo methods and random number generation routines are used with geometrical models and cellular automata to create metallic grains with particular morphologies and be displayed on the screen. Moreover, the influence of the mathematical factors and the computational procedures employed over the final grain structure is explained in detail. Although geometrical models are the simplest, and reproduce some of the grain features, these also have son limits due to simplicity on programming; whereas cellular automata and coupled models can be employed to create more sophisticated grain structures based on specific rules for evolution.

SENSITIVITY ANALYSIS USING DEHYDRATION PROCESS SIMULATION OF A CONDITIONING PLANT FOR NATURAL GAS

Este trabajo describe el desarrollo de un simulador estacionario para los sectores de deshidratación y estabilización de una planta de tratamiento de gas natural. El simulador fue implementado empleando el simulador comercial ASPEN HYSYS®. El gas considerado en la simulación es un gas típico proveniente de yacimientos de la provincia de Salta (Argentina). La configuración de la planta y las condiciones de operación adoptadas para la simulación son las generalmente empleadas en el tratamiento de gas natural en Salta. Con el simulador desarrollado, se llevó a cabo un estudio de sensibilidad paramétrica de las principales variables operativas del proceso. La simulación realizada permite visualizar el proceso de deshidratación, y realizar un análisis de su comportamiento en función de las variables operativas críticas: concentración de la solución de TEG (70% p – 99% p) y temperatura del rehervidor (200 – 375 ºF).

Abstract

This paper describes the development of a steady simulator for the sectors of dehydration and stabilization of a natural gas treatment plant. The simulator was implemented by using the commercial simulator ASPEN HYSYS®. The gas considered in the simulation is a typical gas from deposits in the province of Salta (Argentina). The plant configuration and operating conditions adopted for the simulation are those generally used in the treatment of natural gas in Salta. With the developed simulator, a parametric sensitivity study of the major operating variables of the process was carried out. The simulation performed to visualize the process of dehydration, and analysis of their behavior depending on the variables critical operational: concentration of the solution of TEG (70 wt% – 99% p) and temperature of the reboiler (200 – 375 ºF).

INFLUENCE OF THE CYCLONE CONE LENGTH ON FLOW VARIABLES

Los ciclones son separadores gas-polvo ampliamente empleados en la industria. Su eficiencia depende de las variables geométricas de diseño y de las condiciones de operación. En este trabajo se estudia el efecto de la longitud de la parte cónica sobre la eficiencia de recolección de polvo. Se realiza la simulación del flujo turbulento presente en los ciclones para analizar la distribución de velocidades tangenciales y determinar la caída de presión. Se utiliza el modelo LES (Large Eddy Simulation) y se aplican las técnicas de fluidodinámica computacional (CFD: Computacional Fluid Dynamics). Empleando el modelo del número de vórtices para determinar la eficiencia fraccional, se pudo establecer que los ciclones con mayor largo de cono presentan mejor eficiencia de separación y menor caída de presión. Esto ocurre para cualquier diámetro de partícula y en todo el rango de temperaturas estudiado, siendo la influencia del largo del cono mayor para las menores temperaturas. .

Abstract

Cyclones are gas-dust separators widely used in the industry. Its efficiency depends on the geometric design and operating variables. In this paper, the effect of the conical part length on the efficiency of dust collection is studied. The simulation of turbulent flow in cyclones is carried out to analyze the distribution of tangential velocities and to determine the pressure drop. LES model (Large Eddy Simulation) and techniques of computational fluid dynamics (CFD: Computational Fluid Dynamics) are applied. Mixed-flow model was used to determine fractional efficiency. It was observed that cyclones with longer cone have better separation efficiency and lower pressure drop. This fact occurs for any particle diameter and in the entire temperature range studied. For lower temperatures, the influence of the cone length on the efficiency is higher.

PERFORMANCE COMPARISON BETWEEN FUZZY CONTROLLERS AND PROPORTIONAL CONTROLLERS

El objetivo de este trabajo es comparar el desempeño de dos controladores fuzzy y un controlador proporcional. La variable controlada es el nivel de un tanque con descarga gravitatoria. Para realizar el estudio, se desarrolló un simulador dinámico implementado en Simulink® de MatLab®. Para cada controlador estudiado, se evaluó la respuesta producida ante un cambio escalón en el set point. Para realizar una comparación válida, los controladores fueron ajustados para producir offset iguales. Los resultados obtenidos muestran que los sistemas basados en heurísticas (controladores fuzzy) pueden ser tanto o más convenientes que aquellos basados en conocimiento determinístico (el controlador proporcional). Si bien el controlador proporcional actúa con mayor velocidad, los controladores fuzzy mejoran los valores de algunos de los índices más importantes de desempeño, como los sobrepicos, las oscilaciones y el factor de ripple. .

Abstract

The aim of this work is to compare the performance of two fuzzy controllers and a proportional controller. The controlled variable is the level of a tank with gravity discharge. For the study, a dynamic simulator was developed and implemented in Simulink ® of MATLAB ®. For each studied controller, the response produced by a step change in the set point was evaluated. To make a valid comparison, the controllers were adjusted to produce equal offsets. The results show that systems based on heuristics (fuzzy controllers) can be as or more convenient than those based on deterministic knowledge (the proportional controller). Although the proportional controller acts at a higher speed, fuzzy controllers improve the values of some of the most important performance rates, such as the overshoot, oscillations and ripple factor.

DIFFERENTIAL SCANNING CALORIMETRY NON-ISOTHERMAL THERMOXIDATIVE STUDY OF LOW DENSITY POLYETHYLENE FORMULATED WITH LIGNIN

Se evaluó la capacidad antioxidante de la lignina (LLN) en el polietileno de baja densidad (PEBD) a través de un método no isotérmico empleando calorimetría diferencial de barrido (DSC). Las muestras bajo estudio, obtenidas de la formulación de PEBD con LLN, se sometieron a tratamientos térmicos a diferentes velocidades de calentamiento ( = 1, 3, 5, 7, 10, 15, 20 C/min), en presencia de oxígeno para favorecer la termo-oxidación del material. Se empleó un modelo cinético de degradación termoxidativa isoconversional, ajustada a la ecuación de Arrhenius, para determinar el factor de protección (PF) de la lignina en la resina polimérica. Los resultados indican que bajo las formulaciones estudiadas, la lignina presenta una baja capacidad antioxidante en comparación con el Irganox1010. Sin embargo, en las formulaciones que contiene una mezcla de Irganox 1010 y lignina se observó un efecto sinergético en la capacidad antioxidativa de la lignina sobre el aditivo comercial. .

Abstract

The antioxidant capacity of lignin (LLN) on low density polyethylene(LDPE) was studied by means of a non-isothermal method using differential scanning calorimetry (DSC). The samples under study, obtained by formulating LDPE with LLN, were subject of heat treatment at different heating rates ( = 1, 3, 5, 7, 10, 15, 20 C / min), under oxygen atmosphere to promote the thermo-oxidation of the material. A kinetic model of isoconversional termoxidative degradation, adjusted to the Arrhenius equation, was employed to determine the protection factor (PF) of lignin in the polymer resin. Results indicate that under the studied formulations, lignin has a low antioxidative capacity in relation to Irganox 1010. However, in formulations containing a mixture of Irganox 1010 and lignin, it was observed a synergistic effect in the antioxidant capacity of lignin on the commercial additive.

POLYSTYRENE THERMAL AND CATALYTIC DEGRADATION MECHANISMS UNDER HYDROCRACKING CONDITIONS

Este trabajo discierne entre los mecanismos de reacción involucrados en los procesos térmicos y catalíticos de la degradación de poliestireno 30% en peso disuelto en decalina sobre el catalizador bifuncional Pt/Al2O3. Se comprobó que mediante el proceso térmico se obtienen como productos principalmente oligómeros y compuestos monoaromáticos, principalmente estireno, mientras que en el proceso catalítico se producen oligómeros, en menor concentración que el proceso térmico, y compuestos monoaromáticos los cuales, posteriormente, se hidrogenan parcialmente. Lo anterior sugiere que mediante hidrocraqueo sería posible obtener productos con una calidad tal que podrían ser usados como combustibles, sin la necesidad de posterior hidrotratamiento. Sin embargo, se deduce que catalizadores bifuncionales con centros metálicos y ácidos tipo Lewis no son los más indicados, ya que promueven reacciones de hidrogenación en los radicales, inhibiendo la completa degradación del poliestireno, y, por otro lado, no catalizan reacciones de rupturas de anillo ni craqueo de los compuestos aromáticos.

Abstract

In this study, differences between reaction mechanisms involved in thermal and catalytic processes of polystyrene degradation, 30% wt. in decalin, over Pt/Al2O3 bifunctional catalyst, are presented. Oligomers and aromatic derivates, mainly styrene, are mainly produced through the thermal process, whereas, with Pt/Al2O3, both depolymerisation and hydrogenation reactions have occured. Oligomers, in a lower concentration than in the thermal process, and aromatics, mainly ethyl benzene, are obtained through depolymerisation with catalyst. Aromatic compounds produced by polymer degradation are partially hydrogenated. These facts suggest the possibility to obtain good quality products through hydrocracking, which could be directly used as fuels without an ulterior hydrotreatment. However, bifunctional catalysts, with both metallic and Lewis acidic sites, are not ideal for this process, because they promote radical hydrogenation reactions, that terminate the polystyrene degradation process, and, additionally, Pt/Al2O3 does promote neither aromatic ring opening nor cracking reactions.

COLLECTION OF ZEOLITE MCM-22 VIA HYDROTHERMAL SYNTHESIS USING DIFFERENT METHODS

En este estudio se evaluaron diferentes metodologías en la preparación de la zeolita MCM-22. Estos materiales se caracterizaron por difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (SEM) y termogravimetría (TG). La preparación de la zeolita MCM-22 fracturó los hidrogeles con la siguiente composición molar: 0.511 SiO2: 0.039 NaOH: 0.024 Al2O3: 23.06 H2O (método A) y 0.511 SiO2: 0.048 NaOH: 0.038 Al2O3: 23.06 H2O (método B). La obtención de la zeolita MCM-22 puede ser confirmada por los picos de difracción de rayos X que mostró la topología típica de las capas laminares intercaladas con moléculas orgánicas, como conductor de estructuras hexametilendiamina (HMI). Imágenes SEM mostraron que las zeolitas se componen de conjuntos de partículas esféricas e identifican un cambio en la morfología en función del método empleado. A través de los resultados se concluye que es posible sintetizar zeolita MCM-22 con los dos métodos (A y B).

Abstract

This study aims to evaluate different methodologies in the preparation of zeolite MCM-22. These materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and thermogravimetry (TG). The preparation of zeolite MCM-22 broke the hydrogels with the following molar composition: 0.511 SiO2: 0.039 NaOH: 0.024 Al2O3: H2O 23.06 (Method A) and 0.511 SiO2: 0.048 NaOH: 0.038 Al2O3: H2O 23.06 (method B). Obtention of zeolite MCM-22 can be confirmed by the peaks of X-ray diffraction showed that the typical topology of lamellar layers intercalated with organic molecules, the director of structures hexametilenoimina (HMI). SEM images showed that the zeolites are composed of clusters of spherical particles and identifies a change in morphology depending on the method employed. Through the results it is concluded that it is possible to synthesize zeolite MCM-22 with the two methods (A and B).

SYNTHESIS OF Y-TYPE ZEOLITE MEMBRANE SUPPORTED IN ALFHA-ALUMINA: EFFECT OF HEAT TREATMENT ON THE STRUCTURE

En este trabajo se llevó a cabo la preparación de una membrana zeolítica (Y/α-alúmina) utilizando el método de crecimiento secundario con semilla. La zeolita Y fue sintetizada utilizando el método hidrotérmico. El soporte cerámico (α-alúmina) fue preparado a través de la técnica de conformación de post cerámico y sinterizada a 1200ºC/1h. Los materiales se caracterizaron por espectroscopía de fluorescencia de rayos X por energía dispersiva (EDX), difracción de rayos X (DRX) y microscopia electrónica de barrido (MEB). La formación de una película zeolitíca homogénea sobre la superficie de soporte cerámico se observó a partir de los difractogramas de rayos x y de las imágenes obtenidas por MEB. El proceso de tratamiento térmico presentó evidencias de que hubo modificaciones en las estructuras de la membrana zeolítica.

Abstract

This work it was carried out the preparation of a zeolite membrane (Y/α-alumina) using the method of seeded secondary growth. The zeolite Y was synthesized via a hydrothermal method. The ceramic support (α-alumina) was obtained using the technique of powder conformation being sintered at 1200°C/1h and characterized by XRD and materials were characterized by fluorescence spectroscopy X-ray energy dispersive (EDX), X-ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The zeolite membrane was submitted to thermal treatment and characterized by XRD. The formation of a homogeneous zeolite film on the surface of the ceramic could be observed from the x-ray diffraction patterns and also from the images obtained by SEM. The heat treatment process provided evidence that there were changes in the structure of zeolite membrane.

MEASUREMENT AND MODELING: DENSITY, SOUND SPEED AND VISCOSITY OF BINARY SYSTEM TOLUENE + METHYL ACETATE AT DIFFERENT TEMPERATURES

Se estudió el efecto de la temperatura sobre el volumen molar, la velocidad del sonido, la viscosidad y las propiedades derivadas para el sistema binario tolueno + acetato de metilo a 15, 20, 25, 30, 35, 40, y 45 ºC y a presión atmosférica. De las propiedades medidas se calculó, el volumen molar de exceso, la desviación de la velocidad del sonido, la desviación de la viscosidad y el exceso de energía de activación por flujo viscoso. El volumen molar de exceso y la desviación de la velocidad del sonido presentaron valores positivos, mientras que la desviación de la viscosidad resultó negativa. Se aplicaron ecuaciones empíricas a las propiedades derivadas para determinar sus parámetros de ajuste, obteniéndose buenos resultados. Se realizó la predicción de la velocidad del sonido con modelos disponibles en la literatura y la predicción de la viscosidad con modelos de contribución de grupos; en ambos casos los resultados obtenidos fueron aceptables.

Abstract

It was studied the effects of temperature on molar volume, speed of sound, viscosity and their derived properties for the binary system toluene + methyl acetate at 15, 20, 25, 30, 35, 40, and 45 ºC and atmospheric pressure. From the measurement properties, excess molar volume, deviation of the speed of sound, deviation of viscosity and excess energy of activation for viscous flow were calculated. The excess molar volume and the deviation of the sound speed presented positive values, whereas the deviation of viscosity was negative. Empiric equations were applied to the derived properties to determine the adjustment parameters, obtaining good results. The prediction of the sound speed with models available in literature and the prediction of the viscosity with group contribution models were realized; in both cases the results obtained were acceptable.

EVALUATION OF ANTIMICROBIAL ACTIVITY AND IDENTIFICATION OF BENCENOACETAMIDE AND N-ISOPROPYL-2-(QUINOLIN-2-YL) ACETAMIDE IN THE HEXANIC EXTRACT OF Streptomyces sp. USB 0708

El objetivo de este estudio es evaluar la actividad antimicrobiana de la cepa Streptomyces sp. USB 0708 e identificar algunos constituyentes de su extracto orgánico. La cepa fue aislada de una muestra de suelo de Cumaná, Estado Sucre, Venezuela y se clasificó como Streptomyces de acuerdo a sus características morfológicas y bioquímicas. USB 0708 es activa contra Escherichia coli; Bacillus cereus y Staphylococcus aureus. El extracto hexánico de USB 0708 conserva la actividad contra Staphylococcus aureus; su análisis por cromatografía gases acoplada a espectrometría de masas permitió identificar la bencenoacetamida, como constituyente minoritario; éste extracto fue separado y sometido a cromatografía de capa fina preparativa, obteniendo una subfracción de la que se logró identificar la N-isopropil-2-(quinolin-2-il)acetamida como constituyente mayoritario, posiblemente responsable de la actividad biológica observada.

Abstract

The aim of this study is to evaluate the antimicrobial activity of strain Streptomyces sp. USB 0708 and identify some constituents in its organic extract. The strain was isolated from Cumaná, State of Sucre, and classified into the genus Streptomyces according to their biochemical and morphological characteristics. USB 0708 is active against E. coli, B. cereus and S. Aureus. The hexane extract showed activity against S. aureus, and the analysis by gas/mass chromatography showed the presence of bencenoacetamide, as a minor constituent. This extract was separated and partitioned using preparative thin layer chromatography, yielding a subfraction from which we identified N-isopropyl-2-(quinolin-2-yl) acetamide as main constituent, possibly responsible for the observed biological activity.