Etiqueta: Avances en Ciencias e Ingenieria

SIMULATION AND OPTIMIZATION OF CLEANING OF MILK PASTEURIZATION EQUIPMENTS

El ensuciamiento de pasteurizadores de leche es un problema que impacta en los costos de producción, y este es reducido con adecuadas condiciones de operación y sistemas de lavado. El sistema de lavado CIP (cleaning-in-place) es el más recomendado para pasteurizadores de leche. En este trabajo, este método de lavado es modelado considerando ciclos para calcular la reducción de la proteína desnaturalizada. Esto es posible a través de dos propuestas. La primera estrategia consiste en la simulación de la limpieza bajo la reducción del ensuciamiento y la proteína desnaturalizada, esto bajo modelos dinámicos ya establecidos. La segunda estrategia es una formulación matemática para minimizar el costo de limpieza a través de la selección de un sistema CIP óptimo, esto bajo modelos no lineales y disyuntivos. Ambas estrategias están contenidas en el software FCIPDYNAMICS, realizado en Visual C# y ligado a GAMS. Un caso de estudio fue planteado para demostrar la aplicabilidad de esta propuesta, y los resultados indicaron la viabilidad de usar FCIPDYNAMICS.

Abstract

The fouling in milk pasteurization equipments impacts on the production costs, and it is reduced by suitable operating conditions and cleaning systems. The CIP (cleaning-in-place) washing system is the most recommended method for pasteurization equipments. In this work, CIP system is modeling by considering cleaning cycles to compute the reduction of denaturalized protein. This is achieved by two approaches. The first approach simulates cleaning by reducing the fouling thickness and denaturalized protein simultaneously; this is supported by dynamic models. The second approach is a mathematical formulation to minimize the cost of cleaning by selecting an optimal CIP system; this involves a disjunctive nonlinear programming. The software FCIPDYNAMICS was developed to contain both strategies in a Visual C# code linked to GAMS. This was applied on a case of study, and the results indicated the valuable applicability of FCIPDYNAMICS.

COMPARATIVE PUMPKIN (Cucurbita moschata Duch.) DRYING STUDY VARYING METHOD AND PREPARATION OF THE SAMPLE

El trabajo se basó en estudios de laboratorio para obtención de las curvas de secado de muestras de zapallo variedad anco (Cucurbita moschata Duch.), evaluación y comparación de las mismas. Se analizaron las muestras en tres presentaciones: triturado, rallado en hebras irregulares y en trozos de forma cilíndrica, sometiendo las mismas a secado en termobalanza y en estufa mediante convección natural ambas a 65 ºC, controlando la evolución del peso por método gravimétrico. Las curvas de secado en todos los casos mostraron una tendencia similar. Los resultados observados mostraron un buen ajuste a los tres modelos semiempíricos propuestos, Page, Midili y Parabólico, para cada uno de los parámetros representativos de los mismos en todo el rango de humedad del producto. En termobalanza el menor tiempo de secado fue para la muestra en hebras (rallado) y en estufa para la presentación en cilindro.

Abstract

The work was based on laboratory studies to obtain drying curves of samples of anco variety pumpkin (Cucurbita moschata Duch.), evaluation and comparison of them. The samples were analyzed in three presentations: crushed, grated into irregular strands and into pieces of cylindrical shape, subjecting them to drying in thermobalance and stove by natural convection both at 65 ºC, controlling the evolution of weight by gravimetric method. The drying curves in all cases showed a similar trend. The observed results showed a good adjustment to the three semi-empirical models proposed, Page, Midili and Parabolic, for each one of the representative parameters of the same in all the humidity range of the product. In thermobalance the shortest drying time was for the sample in strands (grated) and in the stove for presentation in cylinder.

CHROMIUM SORPTION USING PLATANUS X HISPANIC AQUENIUM

Debido a su alta toxicidad, el cromo debe eliminarse de las aguas residuales industriales que lo contienen antes de descargarlas en los cuerpos acuíferos. Utilizando técnicas discontinuas (en lote) de remediación con la biomasa aquenio de plátano hispánico es posible la eliminación del contaminante a escala de laboratorio. El método es de muy bajo impacto ambiental y económico. Se determinó el mecanismo de retención de Cr(VI) y Cr(III) para su aplicabilidad a nivel industrial. La concentración de Cr(VI) y Cr(III) se determinó por espectrofotometría UV-Vis con 1,5-difenilcarbazida (DFC) a 540 nm. Las especies de cromo unidas a la superficie del biomaterial se analizaron por resonancia paramagnética electrónica (RPE). Los resultados evidenciaron la presencia de especies intermediarias de Cr(V) unidas a la superficie del material. También se demostró que las especies finales sobre la superficie del sorbente contienen cromo trivalente.

Abstract

Because of its high toxicity, chromium must be removed from industrial wastewater that contains it before it is discharged into the aquifers. Using discontinuous (in batch) remediation techniques with the platanus hispanic achene biomass it is possible to remove the contaminant at laboratory scale. The method is of very low environmental and economic impact. The retention mechanism of Cr(VI) and Cr(III) was determined for its industrial applicability. The concentration of Cr(VI) and Cr(III) was determined by UV Vis spectrophotometry with 1,5-diphenylcarbazide (DFC) at 540 nm. The chromium species attached to the surface of the biomaterial were analyzed by electronic paramagnetic resonance (EPR). The results evidenced the presence of intermediary Cr(V) species bound to the surface of the material. It was also shown that the final species on the surface of the sorbent contain trivalent chromium.

CHARACTERIZATION OF ZINC AND ZINC-NICKEL COATINGS WITH CHROMATIZED WITH Cr3+ OBTAINED IN NON-CYANIDE ALKALINE PLATING

Se estudió el efecto del cromatizado, por ser un recubrimiento de conversión utilizado para lograr mayor protección sobre infinidad de recubrimientos metálicos. Se hace por inmersión del recubrimiento de Zn o ZnNi en la solución acuosa de cromatizado que contiene sales de Cr3+ (cromatos de sodio y de potasio). Los estudios de caracterización se han realizado por SEM, EIS, Curvas de Polarización, Espesores y Contenidos de Ni que se midieron por Fluorescencia (FRX). Los resultados y conclusiones relevantes con cromatizado Cr3+ indican que los contenidos de Ni aumentan a 16%, los potenciales se desplazan a valores más positivos o nobles (100 mV) y las corrientes de corrosión son menores. Los porcentajes de Ni son mayores con Cr3+, porque se produce disolución del metal de base y ocurre luego la formación de una película barrera con cromo, más protectora. La fase , que es típica del ZnNi, se intensifica con cromatizado.

Abstract

The effect of chromatization as it is a conversion coating used to achieve greater protection over an infinity of metallic coatings, was studied. It is made by immersing the Zn or ZnNi coating in the aqueous chromatized solution containing Cr3+ salts (sodium and potassium chromates). The characterization studies were carried out by SEM, EIS, polarization curves, thicknesses and Ni content that were measured by Fluorescence (FRX). The relevant results and conclusions with chromatized Cr3+ indicate that the contents of Ni increase to 16%, the potentials move to more positive or noble values (100 mV) and the corrosion currents are lower. The coatings were characterized by XRD in Zn and ZnNi. The peaks obtained in the presence of Chromatized corresponds to the formation of Cr compounds and  phase typical of ZnNi is intensify.

DEVELOPMENT A SOFTWARE TOOL FOR DETERMINATION OF RISK-BASED API 580/581

Este trabajo describe el desarrollo del software, RISK I 1.0, el cual brinda una alternativa para la determinación de riesgos en la industria petrolera Colombiana. Esta herramienta, permitirá acceder a una aplicación para la determinación del riesgo basado en API 580/581-2016. Su utilización facilitara la gestión de integridad de activos estáticos. Además, permitirá, dentro del sistema de gestión de integridad, mantener un inventario de equipos a inspeccionar ordenado y de fácil acceso, permitiéndole al inspector, evaluar y conocer de manera instantánea el nivel de riesgo, el histórico y las condiciones operacionales de cada activo. La determinación del riesgo, evaluará los diferentes mecanismos de daño, obteniendo la probabilidad y la consecuencia de falla del activo. Estos resultados permitirán establecer el programa de inspección. Adicionalmente, permitirá ejecutar de manera individual el modelo de consecuencias Nivel 1 y los mecanismos de daño, permitiendo soportar diferentes análisis de riesgo necesarios en las plantas.

Abstract

This paper describes the software development, RISK I 1.0, which provides an alternative for the determination of risks in the Colombian oil industry. This tool will access an application for risk assessment based on API 580 / 581-2016. Its use will facilitate the management of the integrity of static assets. In addition, within the integrity management system, maintain an inventory of orderly and easily accessible inspection equipment, allow the inspector to evaluate and instantly know the level of risk, the history and operational conditions of each asset. The assessment of the risk, evaluate the different mechanisms of damage, obtain the probability and the consequence of failure of the asset. These results will allow establishing the inspection program. Additionally, it will allow executing individually run the Level 1 Consequences model and damage mechanisms, allowing different analysis of risk needs in plants.

MAIN STEROLS FROM Ganoderma curtisii AND Ganoderma applanatum FROM HIDALGO STATE, MEXICO

Ganoderma es un grupo de especies de interés comercial y con propiedades terapéuticas. En México existen al menos 20 especies, entre ellas G. curtisii y G. applanatum, las cuales crecen en el estado de Hidalgo. G. curtisii no ha sido explorada en su composición química, mientras que G. applanatum, colectada en otros países, cuenta con varios estudios químicos. El objetivo del presente trabajo fue aislar y caracterizar los principales metabolitos en estas especies para contribuir al conocimiento de la química del género. La separación mediante técnicas cromatográficas de los extractos hexánicos condujo al aislamiento de los esteroles conocidos, ergosterol, estelasterol, peróxido de ergosterol y 5α-ergosta-7,22-dien-3-ona. Su proporción relativa en los extractos se analizó por HPLC y su caracterización se llevó a cabo mediante sus propiedades físicas y espectroscópicas, principalmente por RMN en 1D y 2D, y comparación con datos descritos. Estos esteroles se han reportado en Ganoderma y poseen actividad antioxidante, anticancerígena, antitumoral y antiinflamatoria.

Abstract

Ganoderma is a group of species of commercial interest and with therapeutic properties. In Mexico there are at least 20 species, including G. curtisii and G. applanatum, which grow in the state of Hidalgo. There are not report on the chemical composition of G. curtisii, while G. applanatum, collected in other countries, has several chemical studies. The aim of this work was to isolate and characterize the main metabolites in these species to contribute to the chemical knowledge of the genus. The separation by chromatographic techniques of the hexane extracts led to the isolation of the known sterols ergosterol, estelasterol, ergosterol peroxide, and 5α-ergosta-7,22-dien-3-one. Their relative proportion in extracts was analysed by HPLC and their characterization was carried out by their physical and spectroscopic properties, mainly by 1D and 2D NMR, and these were compared with described data. These sterols have been reported in Ganoderma, and possess antioxidant, anticancer, antitumor and anti-inflammatory activity.

BIOPOLYMERS OBTAINED FROM TOMATO WASTES USING CHOLINE CHLORIDE:2ZnCl2 AND DCC/DMAP AS CATALYZERS

El ácido 10,16-dihidroxihexadecanoico, monómero principal de la cutícula del Jitomate (Solanum lycopersicum) obtenido a partir de residuos agro-industriales, se polimerizó usando un lıquido iónico (cloruro de colina 2ZnCl2) como catalizador y los polímeros obtenidos fueron comparados con los obtenidos por medio de DCC/DMAP, un método común de polimerización química. Los poliésteres resultantes obtenidos con ambas condiciones resultaron insolubles en la mayoría de los disolventes orgánicos y mostraron diferentes propiedades fisicoquímicas. De acuerdo con el análisis CP MAS 13C RMN y DSC, los polímeros mostraron una estructura lineal con un grado creciente de unidades de interconexión en la posición C-10. Sin embargo, la reacción con el líquido iónico resulto más eficiente, limpia, rápida y económica.

Abstract

10,16-dihydroxyhexadecanoic acid, main monomer of the tomato cuticle (Solanum lycopersicum) obtained from agro-residual wastes, was polymerized using an ionic liquid (choline chloride.2ZnCl2) as catalyst and the resulting polyesters were compared with those obtained by a common polymerization reaction catalyzed by DCC/DMAP. Polyesters obtained under these conditions were insoluble in most of the organic solvents and showed different physicochemical properties. According to the CP MAS 13C NMR and DSC analysis, polymers showed a linear structure with an increasing degree of interlinkage units in position C-10. However, the reaction with the ionic liquid was more efficient, clean, fast and economical.