PDF superior Estudio termogravimétrico de la descomposición térmica de purines

Este Proyecto se ha realizado en el Grupo de Procesos Termoquímicos (GPT) perteneciente al Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A). El trabajo se enmarca en una línea de investigación acerca de la valorización de residuos orgánicos, centrándose el presente Proyecto en los residuos de actividades ganaderas denominados habitualmente purines. Las vías de valorización actuales para dichos residuos se reducen prácticamente al aprovechamiento del purín como abono para campos de cultivo y, en menor medida, a la digestión con producción de energía. Sin embargo, es preciso buscar otras formas de valorización tales como los procesos termoquímicos y en particular la pirólisis o descomposición térmica. Para el desarrollo de estas alternativas de valorización en primer lugar es necesario conocer cómo se comporta el purín cuando es sometido a dichos procesos de descomposición térmica.

En estudios anteriores se ha comprobado que la mayoría de los compuestos que poseen el anillo 1,2,4-trioxano, y que presentan actividad antimalárica es estable a altas temperaturas; inclusive algunos de ellos resisten un calentamiento a temperaturas 50 °C por encima de sus puntos de fusión. Jefford y col., 1991-a y 1991-b, han demostrado mediante un estudio termogravimétrico de la descomposición térmica de una serie de 1,2,4- trioxanos bicíclicos cis-fusionados, que tanto los líquidos como los sólidos se descomponen a temperaturas entre 114 y 180 °C. La similitud de las curvas termogravimétricas obtenidas experimentalmente indican que el mecanismo de descomposición es el mismo para todos los trioxanos.

Al comparar los dos termogramas obtenidos a través de la calcinación en la mufla, se puede observar la diferencia del comportamiento de la pérdida de masa para una misma cantidad de muestra, ya que la pérdida de masa para las mismas temperaturas únicamente se iguala para la temperatura de 150 °C de calcinación. Esto indica que la pureza de la muestra afecta su calcinación y su curva termo gravimétrica, en cuanto a la pérdida de peso en función de la temperatura de calcinación. La diferencia de ambas curvas se puede respaldar a través del análisis de varianza ANOVA realizado para la pérdida de peso a cada temperatura de calcinación para ambos tipos de muestra, dando como resultado que existe diferencia significativa entre la pérdida de peso para cada temperatura de calcinación estudiada, por lo que se concluye que la pureza de la muestra afecta significativamente el comportamiento de los termogramas para carbonato de magnesio en un análisis termogravimétrico.

En el análisis termogravimétrico (TGA por sus siglas en inglés), el peso de una muestra estática de un material es registrado como función de la temperatura mientras se pone en contacto con un flujo de gas en condiciones controladas. La gráfica resultante: peso de la muestra vs temperatura, provee información acerca de la estabilidad térmica de la muestra, la posible ocurrencia de reacciones químicas, la volatilización de especies y en general de cualquier cambio físico o químico en la muestra que tenga por resultado cambios en el peso de la muestra.

En la búsqueda de datos en el sistema web del National Institute of Standards and Technology (NIST) no se encontró dato alguno de la reacción descrita. Por esta razón se buscó realizar un trabajo de investigación en el cual se sentara un precedente. Esto mediante la línea de investigación para que se obtengan datos característicos de la cinética y equilibrio de un sistema heterogéneo. A través de la reacción de descomposición térmica del clorato de potasio catalizada con dióxido de manganeso, a partir de un reactor construido específicamente para llevar a cabo dicha reacción, haciendo uso de modelos cinéticos y termodinámicos reales.

Los pulsos de luz (PL) es una tecnología no térmica de procesado que consiste en la aplicación de pulsos lumínicos de alta energía sobre alimentos o superficies alimentarias con objeto de disminuir su carga microbiana. Para ello, se produce la descarga controlada de pulsos eléctricos de alta intensidad (1 – 5 kV) y corta duración (100 – 400 µs) en una o varias lámparas de gas Xenón instaladas en un reactor donde se sitúa el producto a tratar. La ionización de este gas provoca un flash o pulso lumínico de alta intensidad y ancho espectro de emisión, desde los 200 nm (UV) hasta los 1.000 nm (infrarrojo cercano) y de alta capacidad bactericida. La cantidad considerable de luz en la región ultravioleta, en particular la de más corta longitud de onda, sería la responsable principal de la eficacia antimicrobiana de estos tratamientos. Al tratarse de destellos de corta duración y alta energía, el tratamiento mediante pulsos de luz es más eficaz y rápido que la aplicación de luz UV en continuo debido a su mayor poder de disipación y penetración. Los principales parámetros que definen el tratamiento aplicado son la frecuencia del pulso (J/cm2) y el tiempo de tratamiento (número de pulsos por su anchura).

Ajuste de los puntos del coeficiente de difusion para el aluminio y la alumina, region A, método 2, como funcion de la temperatura.. Ajuste de los puntos de coeficiente de difusin para e[r]

Se desarrollaron diferentes alternativas de mitigación de la carga térmica para cada sector, para citar, entre otras, aislación térmica de la nave/sector, instalación de equipos de aire acondicionado, renovaciones a través de ventilación forzada y natural, según fuera lo considerado más apropiado.

Se han analizado 3 tipos de biomasa microalgal durante este trabajo (denominadas como 1, 2 y 3) presentadas en dos formatos distintos: fresca centrifugada y/o liofilizada, y codificadas como A o B respectivamente. Así, las biomasas microalgales que se han usado durante este trabajo quedan codificadas como sigue: muestra 1, fresca centrifugada (1A) y liofilizada (1B); muestra 2 fresca centrifugada (2A); y finalmente muestra 3, fresca centrifugada (3A) y liofilizada (3B). Las biomasas fueron almacenadas en una cámara frigorífica a 4ºC durante todo el trabajo, durante no más de 15 días. Todas las biomasas algales de este trabajo fueron cultivadas en un reactor inclinado de capa fina, alimentado con purines de granjas porcinas diluidos al 10% en aguas residuales, y que aportan los nutrientes necesarios para el crecimiento del organismo. Esta biomasa fue proporcionada por la Fundación Cajamar (Almería, España). Las especies identificadas de microalgas como especies predominantes son: Scenedesmus pecsensis (46.64%), Scenedesmus quadricauda (32.73%) y Scenedesmus acuminatus (15.25%). Las diferencias entre estas biomasas radican en la composición química, que es presentada en la Tabla 3 (ver sección 4.1).

En cuanto al carbono inorgánico total en la Tabla 6 se indican los porcentajes de eliminación de TOC en los diferentes estados estacionarios estudiados según medio de cultivo empleado, configuración del fotobiorreactor y velocidad de dilución impuesta. En general, la eficiencia de remoción de TOC estuvo comprendida entre un 69% y 99%, siendo los porcentajes de remoción mayores en PDA que en PF. Los porcentajes de remoción obtenidos para TOC son muy similares a los calculados para DQO. El porcentaje más elevado de eliminación de TOC se observó en el reactor de capa fina RI (90% en PF y 99% en PDA). Mientras que el más bajo en RW3, con valores comprendidos entre un 69% en PF y 89% en PDA. En el estudio realizado por Posadas et al. (2015) en aguas residuales urbanas procedentes de tratamiento primario, el porcentaje de remoción de TOC que se alcanzó en RW1 a un TRH de 6.7 días fue de 72%, algo menor al obtenido en este estudio en PF (79.70%). Mientras que en RW2 a un TRH de 2.8 días el porcentaje de eliminación de TOC fue de 83%, valor próximo al alcanzado en este trabajo en RW2 con PDA (86.70%). En el caso de RW3 el porcentaje de remoción de TOC que se alcanzó en PF coincide con el obtenido por Posadas et al. (2015) (68% y TRH de 2.7 días). En otro estudio llevado a cabo por Posadas et al. (2014) en aguas residuales de

El primer estudio recogido en bibliografía, data de 1942 durante la II Guerra Mundial en Alemania, con el objetivo de producir biocombustible, mediante la producción industrial de lípidos a partir de las microalgas Chlorella pyrenoidosa y Nitzschia palea (Harder y Von Witsch, 1942). En los años setenta se inició la comercialización de productos dietéticos de Chlorella sp., en Japón y Taiwan, iniciándose además en esta época estudios relacionados con el tratamiento de aguas residuales mediante eutrofización controlada con microalgas, presentando propiedades nutricionales adecuadas como alimento para el ganado (Langdom y Waldock, 1981).

Los cálculos cinéticos efectuados, empleando los da- tos experimentales de las dos técnicas, indican que la descomposición del carbonato de calcio a óxido de cal- cio, con desprendimiento de dióxido de carbono, tiene lugar por el mecanismo difusivo D, y los valores de los parámetros cinéticos, energía aparente de activación (E) y el factor pre exponencial (A) obtenidos por ambas téc- nicas, no difieren de forma notable, lo cual se aprecia a continuación.

susceptibles  de  formar  nanopartículas  de  metales  de  transición  (Co  y  Ni)  recubiertas  de  carbono  al  someterlos  a  calcinación  térmica.  Esto  supone  un  método  sencillo,  rápido  y  económico  de  obtener  esta  clase  de  nanopartículas.  Estos  compuestos  presentan  una  estructura  porosa  debido  al  recubrimiento  de  carbono,  además  de  propiedades  magnéticas  asociadas  al  comportamiento  ferromagnético  de  las  nanopartículas de los metales de transición, Ni y Co, lo cual las hace interesantes para  potenciales aplicaciones tecnológicas y farmacológicas. 

En este estudio se uso la técnica de penalización para soluciones no factibles. El factor de penalización varía según el grado de violación de las propiedades que deberían cumplir los polígonos soluciones. Si la solución pertenece a E-R no es penalizada, en cambio, se lleva a cabo un simple procedimiento de reparación que se implementa, ya sea añadiendo o eliminando bits en 1 en forma aleatoria hasta que la solución sea parte del conjunto R. Si la solución pertenece al conjunto R pero no da lugar a un polígono simple, convexo y cerrado, se le aplica una penalización acorde a la importancia de la condición no satisfecha. La siguiente ecuación refleja la función eval conformada a partir de f(x), la función objetivo, y el término de penalización P(x), donde P(x) retorna un valor acorde a las condiciones no satisfechas por los polígonos P y Q obtenidos de x la que representa una posible solución.

En cuanto al proceso de pirólisis con un tratamiento ácido previo para la producción de productos químicos a partir del líquido de pirólisis se han llevado a cabo varios estudios con biomasa lignocelulósica bajo diferentes condiciones de operación. Se han realizado estudios usando como materia prima madera de eucalipto, que se trata con ácido nítrico y posteriormente se lleva a cabo una pirólisis rápida a 500 ºC. Apenas se observa variación en los rendimientos de los productos de pirólisis, pero sí que hay un cambio drástico en la composición del líquido debido al efecto del ácido [22]. Otros trabajos en los que se usan distintas diluciones ácidas (H 2 SO 4 , HClO 4 , HF, HNO 3 , HCl) como pretratamiento para la desmineralización, se emplean como materia prima residuos vegetales [23]. En general, el tratamiento con ácido disminuye el rendimiento a producto líquido e incrementa el rendimiento a char y a agua [24]. Los pretratamientos con ácidos aumentan la cantidad de hidroxi-acetaldehído y ácido fórmico y acético, en detrimento del contenido de levoglucosan [25] [26] que es uno de los componentes químicos presentes en el líquido de pirólisis de materiales lignocelulósicos con interés como materia prima en la industria química [27]. Además, se observa un descenso importante en los oligómeros de lignina. Sin embargo, hay otros estudios en los que se observa un aumento de levoglucosan debido al efecto del tratamiento ácido [27], [28]. Por otro lado, con el tratamiento ácido se eliminan metales que catalizan ciertas reacciones. Por ejemplo, pueden favorecer la fragmentación de los monómeros de la biomasa en lugar de la depolimerización, lo que conlleva a la formación de char y la disminución de líquido [6]. En cuanto a la producción de gas, tras la etapa de tratamiento ácido su rendimiento disminuye. En el caso del CO apenas hay variación debido al tratamiento ácido [29]. En otro estudio en el que se pirolizan residuos vegetales tratados con soluciones ácidas, observan un descenso importante en la formación de H 2 debido al proceso de desmineralización. Además, se observa que la mayoría de los productos gaseosos formados lo hacen entre 250 y 400 ºC, mientras que a altas temperaturas (> 600 ºC) predomina el H 2 [23].

El presente trabajo consiste en simular numéricamente mediante fluidodinámica computacional (CFD) un ensayo experimental de transferencia de calor del aire caliente hacia la pared de una tobera supersónica, cuyos resultados fueron publicados en el trabajo “Convective heat transfer in a convergent-divergent nozzle” de L. H. Back y sus alumnos. El estudio de dicha transferencia de energía en forma de calor es una parte crítica con respecto al diseño de un motor cohete, ya que los gases calientes que fluyen en el interior de la tobera pueden alcanzar valores de temperaturas mucho más altos que las temperaturas de fusión de los materiales utilizados en su construcción. Por lo tanto, es esencial tener conocimientos del comportamiento de esta transferencia térmica para saber la cantidad de energía que se transfiere en forma de calor y estimar la distribución de temperaturas alcanzadas por los materiales. El objetivo principal de obtener estos resultados parciales es comparar los diferentes modelos numéricos y de turbulencia evaluando los más óptimos en este tipo de problemas para que los mismos sean utilizados en el proceso de diseño de un nuevo motor cohete.

cuando se mantiene la temperatura de ensayo constante. Sin embargo, para un mismo porcentaje de hidróxido sódico, la constante cinética aumenta con la temperatura, salvo para la temperatura de 130ºC; en este caso la constante permanece prácticamente constante independientemente de la presencia de hidróxido sódico en disolución, lo que indica que sobrepasada una cierta temperatura de operación (>110ºC), la descomposición del H 2 O 2 se debe solamente a este parámetro y no a la alcalinidad del

para mostrar que no puede ser de otra manera, ya que una socie- dad tendría que estar compuesta por alienados para que sus ide- as no estén en general conformes con sus costumbres. Los r[r]

Entre más pequeño sea el sistema de ecuaciones más eficiente será la resolución por factorización Cholesky, es por eso que en vez de utilizar 14 particiones, como [r]

d) Falsa. Tienen el mismo módulo y la misma dirección, pero sentidos contrarios.. Los lados no son perpendiculares. Señala, en cada caso, las condiciones que deben cumplir los vectores [r]