Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia

40 º Aniversario de la Revista Técnica de Ingeniería de la Universidad del Zulia

Utilización de lechos adsorbentes de carga variable para la filtración de aguas residuales

Present work show results from the experimental filtration process of a residual water trough different adsorbent beds made with three lithological refractory materials of variable charge. Four types of substrates were prepared: calcined without activation, calcined activated with HCl 0.1N (positive charges activated), calcined activated with NaOH 0.1N (negative charges activated) and a mixed at 50 %. Substrates washing with bidistilated water in a column experiment show increments in solution conductivities, this ionic charge is produced by the dissolution of metals however, their concentration is at trace level. Alkaline and alkaline earth get to denary of ppm but these cations are common in natural waters. Filtration processes of a residual water sample produce a 50 % reduction of turbidity after first 200 ml of percolation and under 2 NTU after 600 ml percolation. Filtrated solutions conductivity initially increase because of ionic contribution of calcined substrate, but it is reduced to more than 50 % after 600 ml of filtration. pH values keeps constant between 6 and 8 during the percolation of 1200 ml of liquid. Results show that this kind of filtrating beds can be used in reducing residual water turbidity and conductivity or any other similar residual water or interventioned natural waters.

El trabajo muestra resultados de la filtración experimental de una muestra de agua residual, a través de lechos adsorbentes fabricados con materiales litológicos refractarios de carga variable. Se prepararon cuatro lechos: calcinado sin activar, calcinado activado con HCl 0,1N (activación de cargas positivas), calcinado activado con NaOH 0,1N (activación de cargas negativas) y composición mixta 50 %. El lavado de los lechos con agua bidestilada muestra un aporte de carga catiónica, sin embargo, la concentración está a niveles trazas. Alcalinos y alcalino térreos a decenas de ppm pero estos cationes están comúnmente en aguas naturales. La filtración de una muestra del agua residual, reduce la turbidez un 50 % en los primeros 200 ml de filtrado y a menos de dos UNT a los 600 ml de percolación. La conductividad del filtrado, después de lavar el incremento inicial disminuye aproximadamente un 50% en relación al valor original, después de unos 600 ml de percolación. Los valores de pH son estables entre 6 y 8 durante la percolación de los 1200 ml de líquido. Los resultados indican que los diferentes lechos preparados pueden ser utilizados en la reducción de la turbidez y conductividad del agua residual, o de cualquier agua residual similar o aguas naturales intervenidas.

Aplicación de un Controlador por Modos Deslizantes a una Torre de Enfriamiento

In this work a real implementation of a Sliding Mode Controller based on a FOPDT model of the system is established, the Sliding Mode Controller uses a PID algorithm as the sliding surface. The Sliding Mode Controller is implemented in an Arduino Mega microcontroller. The implementation allows controlling an exothermic process, cooling tower, for research and teaching purposes. The Sliding Mode Controller is programmed and then applied to the actual process. The proposed scheme is compared with a PI controller; and the IAE performance index is used to compare the results of both the computational simulations, made with Matlab®, as well as the implementation work. Under the experiments, the sliding mode controller showed an improvement of up 25.85% with respect to the classical PI.

En este trabajo se establece una implementación real de un controlador de modo deslizante basado en un modelo FOPDT del sistema, el controlador de modo deslizante utiliza un algoritmo PID como superficie deslizante. El controlador de modo deslizante se implementa en un microcontrolador Arduino Mega. La implementación permite controlar un proceso exotérmico, torre de enfriamiento, con fines de investigación y docencia. El controlador de modo deslizante se programa y luego se aplica al proceso real. El esquema propuesto se compara con un controlador PI, y el índice de desempeño IAE se utiliza para comparar los resultados tanto de las simulaciones computacionales hechas en Matlab®, así como los de la implementación. Bajo los experimentos, el controlador de modo deslizante mostró una mejora de hasta el 25,85% con respecto al IP clásico.

Preparación y caracterización estructural del nuevo semiconductor tipo-diamante CuMnInSe₃

The chalcogenide compound CuMnInSe3, belonging to the system I-II-III-VI3, has been investigated by means of X-ray powder diffraction and its crystal structure has been refined by the Rietveld method. The powder pattern was composed by 85.3% of the principal phase CuMnInSe3 and 14.7% of the secondary phase MnSe. This material crystallizes with a CuFeInSe3- type structure in the tetragonal space group P 2c (Nº 112), with unit cell parameters a = 5.7907(5) Å, c = 11.648(1) Å, V = 390.58(8) Å3.

El compuesto calcogenuro CuMnInSe3, perteneciente al sistema I-II-III-VI3, ha sido investigado mediante difracción de rayos-X en muestras policristalinas y su estructura cristalina ha sido refinada utilizando el método Rietveld. El patrón de polvo se compone de 85,3 % de la fase principal CuMnInSe3 y 14,7 % de la fase secundaria MnSe. Este material cristaliza con una estructura tipo CuFeInSe3 en el grupo espacial P 2c, (N° 112), con parámetros de celda unidad a = 5,7907(5) Å, c = 11,648(1) Å, V = 390,58(8) Å3.

Decoloración del colorante industrial Turquesa Erionyl con el hongo de la pudrición blanca de la madera Bjerkandera sp. R1

The effluents from textile industries and manufacturers of dyes cause a negative environmental impact, mainly due to its high load of dye and recalcitrant compounds. In order to reduce these problems, textile effluents should be treated before being discharged into natural water bodies. In this work, the use of biological process for degradation of recalcitrant dyes, type phthalocyanine, using the white rot fungi anamorphous Bjerkandera sp. R1 was evaluated. Decolorization of industrial dye Erionyl Turquoise by the white rot fungi anamorphous Bjerkandera sp. R1 was performed in submerged batch culture using different initial concentration of the dye. The percentage of decolorization reached 70-80% in a seven days treatment. The toxicity reduction was 64%. Based on the obtained results a possible novel degradation pathway for the dye Erionyl Turquoise was proposed.

Los efluentes de las industrias textiles y de tintorería provocan un impacto ambiental negativo, debido principalmente a su alta carga de colorantes y compuestos recalcitrante. Con el fin de reducir estos problemas, estos efluentes deben ser tratados antes de ser descargados en los cuerpos de agua. En este trabajo se evaluó el uso de los procesos biológicos para la degradación de colorantes recalcitrantes del tipo ftalocianinas, empleando el hongo de pudrición blanca anamorfo Bjerkandera sp. R1. La decoloración del colorante Turquesa Erionyl se llevó a cabo a una escala de laboratorio en un cultivo sumergido por lotes usando diferentes concentraciones iniciales del colorante. El porcentaje de decoloración alcanzó 70 a 80% en 7 días de tratamiento y la reducción de la toxicidad del efluente fue del 64%. Con base a los resultados obtenidos se propuso una posible ruta de degradación para el colorante turquesa Erionyl.

Efecto del método de síntesis de hidrotalcitas Ni-Al como soporte de catalizadores CoMo en reacciones de hidrotratamiento

Ni-Al hydrotalcites (HDL-s) were synthesized using the co-precipitation (CP) and radiation by microwave (RM) methods. Then, these hydrotalcites were calcined and impregnated with Co and Mo to produce catalytic precursors (PC) active to hydrotreating reactions. Solids were characterized by: X-ray diffraction (XRD), Fourier transformed infrared spectroscopy (FT-IR), diffuse reflectance spectroscopy (DR-UV) and BET surface measurements. The cell parameters: a, c and crystal sizes were characteristic of synthesized hydrotalcites and their oxides. All studied PC were active to thiophene hydrodesulfurization (HDS) and cyclohexene hydrogenation (HID) reactions. In addition, it was observed that the synthesis method and the pH affect the characteristics of support and increase the metal-support interactions in the catalytic precursors (PC) affecting the studied reactions.

Se sintetizaron hidrotalcitas Ni-Al utilizando los métodos de co-precipitación (CP) y radiación de microondas (RM). Luego, estas hidrotalcitas se calcinaron e impregnaron con Co y Mo para formar los precursores catalíticos (PC) activos a reacciones de hidrotratamiento. Los sólidos fueron caracterizados por las técnicas de difracción de rayos X (DRX), espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier (FT-IR), espectroscopia de reflectancia difusa (DR-UV) y medidas de superficie. Los parámetros de red: a, c y tamaño de cristal fueron característicos de las hidrotalcitas sintetizadas y de sus óxidos. Todos los PC estudiados fueron activos en las reacciones de hidrodesulfuración (HDS) de tiofeno e hidrogenación (HID) de ciclohexeno. Además, se evidenció que el método de síntesis y el pH afectan las características del soporte y promueven en los precursores catalíticos (PC), interacciones metal-soporte que afectan las reacciones estudiadas.

Simulación de eventos discretos en la planificación de producción para sistemas de confección modular

This article aims to solve a NP-Hard production planning problem with stochastic variables in a modular manufacturing plant of a large company. In order to minimize costs per batch amixed programming model is proposed, which is based on results of a discrete simulation model executed in MSExcel and VBApplications. The simulation model presents variables such as manufacturing modules, setup staff, space and machinery resources, among others.After find the optimal solution of the production problem, it is concluded that the discrete simulation for modular manufacturing systems is adaptable to basic software, allows to propose new scenarios, articulate complex information, customize models and facilitates parameterize alarge number of variables.

Este artículo tiene como objetivo solucionar un problema NP-Hard de planificación de producción con variables estocásticas en una planta de confección modular de una gran empresa con el fin de minimizar costos por lote, a través de un modelo de programación mixta, el cual se basa en resultados arrojados por un modelo de simulación de eventos discretos ejecutado en MSExcel y VBApplications. El modelo de simulación planteado tiene en cuenta variables comomódulos de confección, equipos de montaje y alistamiento, recursos de espacio y maquinaria, tiempos de operación y actividades, entre otros. Al encontrar la solución óptima del problema, se concluye que la simulación en ambientes de sistemas modulares de confección es una herramienta adaptable a software de fácil adquisición y uso, permite plantear nuevos escenarios, articular información compleja, personalizar modelos y parametrizar fácilmente una gran cantidad de variables.