Balances de materia y energía: formulación, solución y usos en procesos industriales

Resumen: este texto está dedicado a los balances de materia y energía como herramienta fundamental de la ingeniería de procesos. Saber realizar ese tipo de conteos (balances), se considera un tarea primaria e indispensable en la formación de un buen ingeniero de procesos. En tal sentido, uno de los requisitos que siempre debe cumplir un buen ingeniero que trabaje en el proceso es que la planta misma le “quepa” en la cabeza. Esta frase tan coloquial indica la capacidad que debe tener tal ingeniero para visualizar el proceso como una sola estructura general, que se pueda incluso poner en una hoja de papel para analizarlo. Es así como algunos ingenieros con experiencia pueden resolver problemas de la planta con una simple instrucción dada telefónicamente. Eso sólo es posible después de que el proceso ha pasado por varios análisis, en ocasiones hechos en la mente misma del ingeniero, otras veces en las reuniones del grupo técnico de la planta. Lo importante es que tales análisis se realicen procurando que sean lo más rigurosos posibles, cosa que en el análisis mental puede faltar, puesto que al no formalizarse en papel o en un programa de computadora, todo el análisis queda a merced de la memoria. Es por eso que existen formalismos para realizar el análisis del proceso de modo que quede una información perdurable y útil al grupo de ingenieros que lo realiza y a otros que pueden tomarlo como herencia para su capacitación en la operación de la planta. Uno de esos formalismos, tal vez el infaltable, son los Balances de Materia, Energía y Cantidad de Movimiento (BMECM), tanto en el estado estacionario como en el transitorio. Existen otros formalismos, de carácter simbólico, como los grafos dirigidos signados o las redes de petri, aunque su uso está todavía muy sesgado al diagnóstico de fallas en plantas de proceso. La ventaja principal de los BMECM es que su construcción es muy intuitiva, partiendo del principio general de la conservación de materia, de energía y de cantidad de movimiento. Dependiendo del estado para el que se formulen los balances, su solución será casi directa (balances en estado estacionario) o algo más laboriosa (balances en estado transitorio). Son precisamente los balances en estado transitorio los que forman la base de cualquier modelo del proceso que se construya basado en la descripción de los fenómenos involucrados en el proceso. Adicionalmente, el modelo dinámico obtenido así, contiene los balances en el estado estacionario como un caso especial de su solución matemática. Bien sea que ya se cuente con un modelo dinámico completo o que sólo se cuente con el sistema algebraico formado por los balances en estado estacionario, el ingeniero posee una formidable herramienta para abordar el análisis del proces

Diseño simultáneo de proceso y control. Uso de efectos dinámicos en ingeniería de procesos.

Resumen: Este trabajo resulta importante tanto desde lo científico como desde lo docente. Desde lo científico, ya que la propuesta integra resultados recientes reportados en la literatura, resultados presentados en Tesis de Posgrado desarrolladas en el ámbito del Grupo de Automática (GAUNAL) y alguno nuevos aportes, con el conocimiento consolidado en las áreas de modelamiento y diseño de equipos de proceso, así como en las de análisis y diseño de sistemas de control. Adicionalmente, el trabajo utiliza Modelos Semifísicos de Base Fenomenológica (MSBF) y parámetros concentrados en el análisis de procesos para el diseño de equipos y de su sistema de control. Desde lo pedagógico, porque los procedimientos reportados en la propuesta muestran una forma de incluir el concepto “Dinámicas de un Proceso” en los cursos del pregrado y posgrado: Ingeniería de Procesos y Control de Procesos; Modelamiento de Sistemas Dinámicos y Control de Procesos Químicos. Además, el tratamiento que se da al equipo de proceso usado como ejemplo, permite su uso como elemento didáctico en los cursos arriba mencionados y en otros de Operaciones Unitarias, con lo cual se incluye de manera natural el concepto de “Dinámicas de un Proceso” en las tareas de diseño de procesos químicos. La motivación para un trabajo como este surgió de la necesidad evidente de incluir las “Dinámicas del Proceso” como elemento fundamental en las tareas de diseño en Ingeniería de Procesos. Es grande el número de herramientas computacionales que ya ofrecen asistencia para el diseño (CAD - Computer Aided Design), sin que los estudiantes cuenten con soporte escrito que justifique tales usos. Además, la utilización de esas herramientas como cajas negras, no hace más que ocultar un conocimiento de base que resulta fundamental para un buen ejercicio profesional e investigativo del egresado. Por lo tanto, es perentoria la inclusión del concepto de “Dinámicas de un Proceso” como fundamento del análisis y soporte a las tareas de diseño de procesos

Phenomenological based model of hydrogen production using an alkaline self-pressurized electrolyzer

© 2019 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media, including reprinting/republishing this material for advertising or promotional purposes, creating new collective works, for resale or redistribution to servers or lists, or reuse of any copyrighted component of this work in other works.The aim of this work is to develop the phenomenological based modeling of a self-pressurized alkaline electrolyser with the objective of predicting the cross-contamination of the gases produced. A proposed model, built in Matlab®, represents the dynamical evolution in real electrolysers, and anticipates operational variables: level, pressure and all concentrations. Dynamic responses in the concentrations of the electrolytic cell, and variations in both level and pressure at the chamber due to the change in current and diffusivity, are reported. The equations by which the variables can be computed are also presented. The proposed model is ready for the corresponding adjustment of parameters based on experimental measurements taken from an available prototype and through a suitable identification process.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Minería de datos basada en lógica difusa para la interpretación de consultas vagas dependientes del contexto lingüístico

En este artículo se presenta un método propuesto para que un sistema flexible de consulta-respuesta a bases de datos pueda hallar, de manera autónoma y dinámicamente, la semántica de las condiciones vagas de las consultas, explorando los datos disponibles en la base de datos y usando lógica difusa. La máquina de inferencia del sistema, según el contexto lingüístico delimitado por cada consulta, elige un modelo de conjunto difuso entre los modelos predefinidos para diferentes patrones sintácticos con los que puede encajar el texto de una consulta vaga y considerando diferentes niveles de granularidad en la categorización de los objetos. Se estima el valor de los parámetros del conjunto difuso que representa una etiqueta lingüística, usando un método no supervisado y no paramétrico en el proceso de discriminación; evitando así, la intervención de expertos. Con esto se logra que los sistemas no sólo sean adaptables, sino confiables gracias a la validez de sus respuestas

STUDIA: una aplicación para apoyar el conteo de carbohidratos simulando la dinámica de la glucosa

Contexto: El conteo de carbohidratos se ha considerado la forma ideal de calcular la insulina prandial, por ende se han propuesto varias formas de mejorarlo. Objetivo: Proponemos refinar el conteo de carbohidratos utilizando una simulación, la cual se presenta en una aplicación móvil, STUDIA, que simula en tiempo real la glucosa postprandial. Métodos: Utilizamos un fenomenológico del tracto gastrointestinal, acoplado al modelo mínimo para la glucosa postprandial en personas con diabetes mellitus tipo 1 (DM1). Las funciones y requisitos técnicos se definieron mediante un sistema de adquisición de requerimientos. Para la caracterización de usuarios, utilizamos una aproximación basada en el individuo. El ecosistema de datos se evaluó mediante el criterio UX/UI, la curva de aprendizaje, flexibilidad y la posibilidad de ejecutar modelos matemáticos. Utilizamos datos de un paciente con DM1 para ejemplificar el uso de la aplicación y los datos del monitoreo continuo de glucosa para comparación. Resultados: STUDIA fue construida en Android Studio® con una interfaz de usuario y un módulo administrativo basado en la web conectado a AWS®. Permite similar la glucosa basado en el conteo de carbohidratos para su refinamiento. Se utilizan los parámetros del paciente y los datos históricos de la glucosa para el ajuste de la aplicación. Esta aplicación puede ser utilizada tanto por los pacientes para comparar diferentes escenarios al igual que en la investigación clínica. Conclusiones: Presentamos la primera aplicación para simular la glucosa postprandial basada en un modelo fenomenológico del tracto gastrointestinal para pacientes con DM1. STUDIA se probará con datos históricos de pacientes y en un ensayo clínico

GACETA SANITARIA in 2018. Strengthening the presence in Latin America and promoting the publication of essential issues for the National Health System

Una vez más, presentamos el informe de la actividad realizada por el equipo editorial a lo largo del año anterior y los datos de desempeño de la revista, con el fin de rendir cuentas a nuestros/as lectores/as, a las personas socias de SESPAS y a la sociedad. El documento permite analizar los avances y las áreas de mejora de la revista, así como los logros alcanzados más relevantes. Este año queremos destacar el fortalecimiento de la presencia en Latinoamérica y la promoción de la publicación de temas esenciales para el Sistema Nacional de Salud

Scaleup of Batch Reactors Using Phenomenological-Based Models

This work presents a methodology for scaling up Batch Processes (BPs). First, a review of the most popular scale-up methods differentiating batch from continuous processing is made, finding that traditional scale-up approaches do not consider BPs characteristics and that many particular successful cases are reported, but no formal procedure has been developed for scaling up these processes. Considering these facts, a novel scale-up procedure is presented, in which a process Phenomenological-Based Semiphysical Model PBSM and its Hankel matrix are used for computing the State Impactability Index (SII) that allows to determine: (i) the process main dynamics at each stage of the batch and (ii) the critical point of the Operating Trajectory (OT) at which the batch must be scaled-up. Finally, the methodology is applied to a batch suspension polymerization reactor, comparing the scaled unit design when using this approximation and a traditional method.Fil: Monsalve Bravo, Gloria Milena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Colombia; ColombiaFil: Moscoso Vásquez, Hilda Marcela. Universidad Nacional de Colombia; Colombia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Alvarez Zapata, Hernán. Universidad Nacional de Colombia; Colombi

Integrated dynamic model of the alkaline delignification process of lignocellulosic biomass

Although in the public literature there are several studies that describe models of alkaline delignification, they were originallydeveloped for the paper industry, and do not include the effects of important operating variables such as temperature, hydroxide-ionconcentration, solid to liquid weight ratio, particle size, biomass composition (hemicellulose, lignin fraction) and mixing. This lack of detailed models of the pretreatment stages prompted the current study that describes a model which includes the variables listed above and provides an important tool for predicting the degree of lignin removal in lignocellulosic materials such as sugarcane bagasse (Saccharum officinarum L). The model considers kinetic expressions available in the literature. The kinetic parameters were determined by fitting the model to experimental data obtained for that purpose in our lab. The experimental matrix considered eighteen, 24-h isothermal experiments in which bulk and residual delignification stages were observed to occur in a parallel manner. Carbohydrate removal and hydroxide consumption were related to lignin removal by effective stoichiometric coefficients that were calculated by fitting the experimental data. A mixing compartment network model that represented mixing inside the reactor was included into a temporal superstructure based on the similarity between plug flow reactors and ideal batch reactors to model a non-ideally mixed batch reactor. The kinetic model was validated with data obtained in this study

Memorias del 28 Curso de Actualizacion en Ginecología y Obstetricia

RESUMEN: PRÓLOGO: Con inmensa satisfacción presentamos el texto del XVIII Curso de Actualización en Ginecología y Obstetricia de la Universidad de Antioquia, evento que año tras año, se desarrolla con la participación de profesionales cuyo objetivo primordial es y será siempre la salud de la mujer. La globalización, los avances científicos y el desarrollo del conocimiento han convertido la actualización en una necesidad imperiosa que las Universidades deben atender oportunamente, y con mayor razón, cuando se trata de garantizar la salud sexual y reproductiva femenina. Bien sabemos que la educación es una secuencia que no termina y permanece a lo largo de la vida; el aprendizaje de cualquier área del saber es infinito y es fundamental para el avance de la humanidad. Si tenemos en cuenta los nuevos retos médicos y sociales y la desbordante cantidad de información publicada en la literatura médica, la educación continuada es una respuesta acertada para aquellos profesionales de la salud, que desean mejorar y profundizar permanentemente su saber, lo cual repercutirá de manera directa en un manejo más acertado de la situación particular de cada paciente. Este curso, por tanto, quiere ser una contribución para que los médicos generales y especialistas tengan un canal de acceso a conocimientos nuevos y relevantes que los capaciten para enfrentar los desafíos en la atención integral de nuestras mujeres. Agradecemos a todos aquellos que han aportado sus saberes para hacer realidad tanto el Congreso como la redacción de este texto. Gracias a la Universidad de Antioquia, a la Facultad de Medicina, a nuestros profesores, a toda la comunidad académica, a las secretarias del departamento, a la Oficina de Comunicaciones y al Centro de Extensión de la Facultad de Medicina de la Universidad de Antioquia. Gracias a todas las personas de nuestro entorno familiar y a nuestros amigos que nos apoyan y entienden la dedicación, casi de tiempo completo, a nuestra profesión. Nuestro deseo es que este texto sirva de referente en el desempeño de la labor médica, una forma de recordar que cada día debemos estar dispuestos a enriquecer nuestros conocimientos para ponerlos al servicio de nuestra sociedad y procurar nuestro crecimiento profesionalTabla de Contenido Capítulo 1. Enfermedad pélvica inflamatoria: un problema de salud pública Capítulo 2. Hemorragia uterina anormal en la adolescente Capítulo 3. Candiadiasis vulvovaginal recurrente Capítulo 4. Condilomatosis: diagnóstico y tratamiento Capítulo 5. Virus del papiloma humano y su vacuna una mirada clínica Capítulo 6. Patología mamaria en la consulta médica general: guía rápida Capítulo 7. Hiperandrogenismo o estados de exceso de andrógenos Capítulo 8. Diversidad de género. Cuidado de las personas transgénero en la consulta médica de hoy Capítulo 9. Actualización sobre temas de interés en endometriosis Capítulo 10. Anticoncepción en la perimenopausia Capítulo 11. Estreptococo del grupo B durante el embarazo Capítulo 12. Complicaciones urológicas en el embarazo Capítulo 13. Manejo médico del aborto Capítulo 14. Tratamiento farmacológico de la diabetes durante la gestación Capítulo 15. Sepsis puerperal: de la prevención al tratamiento Capítulo 16. Seguimiento del embarazo múltiple Capítulo 17. Hemorragia posparto primaria: aspectos recientes acerca de losmedicamentos y terapia transfusional Capítulo 18. Tromboprofilaxis durante la gestación y el puerperio Capítulo 19. Perspectiva de la morbilidad materna extrema en antioquia Capítulo 20. Salud mental materno perinata

NEOTROPICAL CARNIVORES: a data set on carnivore distribution in the Neotropics

Mammalian carnivores are considered a key group in maintaining ecological health and can indicate potential ecological integrity in landscapes where they occur. Carnivores also hold high conservation value and their habitat requirements can guide management and conservation plans. The order Carnivora has 84 species from 8 families in the Neotropical region: Canidae; Felidae; Mephitidae; Mustelidae; Otariidae; Phocidae; Procyonidae; and Ursidae. Herein, we include published and unpublished data on native terrestrial Neotropical carnivores (Canidae; Felidae; Mephitidae; Mustelidae; Procyonidae; and Ursidae). NEOTROPICAL CARNIVORES is a publicly available data set that includes 99,605 data entries from 35,511 unique georeferenced coordinates. Detection/non-detection and quantitative data were obtained from 1818 to 2018 by researchers, governmental agencies, non-governmental organizations, and private consultants. Data were collected using several methods including camera trapping, museum collections, roadkill, line transect, and opportunistic records. Literature (peer-reviewed and grey literature) from Portuguese, Spanish and English were incorporated in this compilation. Most of the data set consists of detection data entries (n = 79,343; 79.7%) but also includes non-detection data (n = 20,262; 20.3%). Of those, 43.3% also include count data (n = 43,151). The information available in NEOTROPICAL CARNIVORES will contribute to macroecological, ecological, and conservation questions in multiple spatio-temporal perspectives. As carnivores play key roles in trophic interactions, a better understanding of their distribution and habitat requirements are essential to establish conservation management plans and safeguard the future ecological health of Neotropical ecosystems. Our data paper, combined with other large-scale data sets, has great potential to clarify species distribution and related ecological processes within the Neotropics. There are no copyright restrictions and no restriction for using data from this data paper, as long as the data paper is cited as the source of the information used. We also request that users inform us of how they intend to use the data