Integración de masa para la prevención de la contaminación

La minimización de residuos se ha convertido en un aspecto fundamental en las industrias de procesos, motivado principalmente por el incremento de los costos de disposición, las responsabilidades legales y las regulaciones ambientales que cada vez con mayor fuerza se imponen a las industrias. Para la prevención de la generación de residuales en los procesos pueden emplearse técnicas de integración de masa, herramientas sistemáticas y genéricas como el diagrama fuente-sumidero, diagrama de ruta, redes de intercambio de masa, entre otras. En el trabajose realiza una revisión bibliográfica de las herramientas de integración de masa empleadas para la prevención de la contaminación. Se exponen bibliografías sobre casos en las que estas herramientas han sido aplicadas con efectividad para resolver problemas ambientales. Se realiza un análisis detallado del diagrama fuente sumidero, muy útil para identificar oportunidades de reciclo, mezclado e intersección de corrientes en un proceso

Visión global sobre la planificación de procesos discontinuos

La operación de una planta de producción tiene un importante efecto en la eficiencia, por lo tanto es de suma importancia encontrar la mejor programación posible. Debido a la conveniencia práctica, el tema de la programación de procesos a batch en las últimas décadas ha ganado un creciente interés y muchos enfoques se han publicado para solucionar una amplia variedad de problemas. En el presente trabajo, primero se resumen los diferentes tipos de problemas de programación, y a continuación, las ventajas y desventajas de los métodos disponibles para la programación de procesos discontinuos, para lograr la minimización del tiempo general del proceso y la maximización de la ganancia para un horizonte de tiempo dado. Las aproximaciones existentes en los métodos de optimización son categorizadas en cuatro clases: basadasen el evento global, basados en el evento de la unidad específica, apertura del tiempo y modelos basados en la precedencia. Se expone un ejemplo práctico de obtención del Modelo NLP y una comparación de los resultados obtenidos en ese ejemplo con el enfoque tradicional, MINLP

La integración de procesos en el esquema de una biorrefinería

En la actualidad existe un gran esfuerzo para lograr la viabilidadeconómica del uso de la biomasa lignocelulósica como una nueva fuente de azúcares para la producción de etanol. La no viabilidad de estos procesos se debe fundamentalmente al costo de las enzimas y al no aprovechamiento de coproductos que se generan en el pretratamiento de la biomasa.La evaluación técnica, económica y ambiental de esquemasde biorrefinería es complicada debido a la incertidumbre en aspectos como la materia prima, los precios de la energía y el producto final, costos de inversión, operación y riesgos de las tecnologías. En el trabajo, se dan las pautas que muestran como la integración de procesos y la valoración de los coproductosen un esquema de biorrefinería conduce a la viabilidad delos procesos que emplean la biomasa para la obtención de biocombustibles. Se muestra un esquema de procesos integrados que intercambia recursos materiales y energéticos,dicho esquema se refiere a la industria de la caña de azúcar en la que se generan como productos principales jugo, bagazo y miel, así como otros en procesos anexos entre los que se encuentran la torula, el biogás, CO2, el furfural, la lignina y electricidad

Análisis de las variantes de integración material y energética de un combinado para la producción de aditivos oxigenados anexo a una fábrica de azúcar

En el presente trabajo se realiza un análisis inversionista a partir de la integración material y energética de un complejo para la producción de aditivos oxigenados anexo a una fábrica de azúcar cubana. Destacándose las ventajas tanto técnicas como económicas que ofrece la integración de procesos químicos. Este estudio sustenta el criterio de que la diversificación de la industria azucarera cubana solo es posible mediante el máximo aprovechamiento de los recursos humanos y materiales de las diferentes plantas que componen un Central Azucarero Diversificado, aspecto este que solo es factible mediante la integración material y energética de dichos procesos

Estudio de la cinética de la hidrólisis enzimática del bagazo pretratado

En el estudio se determinan los parámetros fundamentales de la cinética enzimática a partir de un modelo cinético pseudo-homogéneo de Michaelis Menten, previamente estudiado con otros materiales lignocelulósicos, para determinar la velocidad de producción de Azúcares Reductores Totales (ART) en el tiempo. Para ello se emplearon los resultados obtenidos a nivel de laboratorio, en el cual se llevó a cabo la hidrólisis enzimática del bagazo previamente pretratado de forma ácida y básica. Se emplearon las enzimas Celulolíticas Novozyme CellicRCTec2y β-glucosidasa con código NS50010, en un experimentocon un diseño factorial 23 haciendo réplicas al azar. Losvalores de la constante de Michaelis Menten y constante de inhibición determinados (KM y KI) son intrínsecos al sistemade celulosa y celulasa dado, y son independientes de las variables de operación empleadas

Análisis de las variantes de integración material y energética de un combinado para la producción de aditivos oxigenados anexo a una fábrica de azúcar

This work carries out an investor analysis based on the material and energetic integration of a complex for the production of oxygenated additives annex to a Cuban Sugar Mill. Highlighting the technical and economic advantages offered by the integration of chemical processes. This study sustains the principle that sugar cane diversification is only possible by means of the maximum use of the human and material resources of the different chemical plants that compose a Diversified Sugar Mill. This aspect is only viable through the material and energetic integration of such processes.En el presente trabajo se realiza un análisis inversionista a partir de la integración material y energética de un complejo para la producción de aditivos oxigenados anexo a una fábrica de azúcar cubana. Destacándose las ventajas tanto técnicas como económicas que ofrece la integración de procesos químicos. Este estudio sustenta el criterio de que la diversificación de la industria azucarera cubana solo es posible mediante el máximo aprovechamiento de los recursos humanos y materiales de las diferentes plantas que componen un Central Azucarero Diversificado, aspecto este que solo es factible mediante la integración material y energética de dichos procesos

Primera aproximació a la cinètica de l’obtenció d’etanol mitjançant sacarificació i fermentació simultània del bagàs

El incremento de la disponibilidad de residuos y los costos energéticos han incentivado la descomposición de la biomasa lignocelulósica en azúcares y estas a combustible. Un empleo efectivo de los residuales azucarados puede ser la conversión por hidrólisis enzimática de los residuos en azúcares simples y la fermentación de estos azúcares para obtener etanol. El etanol para combustible puede ser obtenido mediante el proceso de sacarificación y fermentación simultánea (SSF). En el presente trabajo se analiza el modelo matemático desarrollado por Phillippidis et al. (1992) empleando los datos experimentales obtenidos por Albernas-Carvajal et al. (2014). Para la solución del sistema de ecuaciones diferenciales obtenido se empleó el algoritmo de Runge-Kutta-Fehlberg (RKF). El valor del etanol obtenido experimentalmente y determinado por método cromatográfico es similar al valor del etanol obtenido por el algoritmo matemático de (RKF).The increased availability of waste and energy costs have encouraged the breakdown of lignocellulosic biomass into sugars and these into fuel. An effective use of residuals may be sweetened by enzymatic hydrolysis conversion of waste, into simple sugars and fermentation of these sugars to ethanol. Fuel ethanol can be obtained by the process simultaneous saccharification and fermentation (SSF). In present paper mathematical model developed by Phillippidis et al. (1992) was analyzed using the experimental data obtained by Albernas-Carvajal et al. (2014). For solving the obtained differential equations system the Runge-Kutta-Fehlberg (RKF) algorithm was used. Ethanol value obtained experimentally and determined by chromatographic method is similar to ethanol value obtained by (RKF) mathematical algorithm.L’increment de la disponibilitat de residus i els costos energètics han incentivat la descomposició de la biomassa lignocel·lulòsica en sucres i aquests en combustible. Un us efectiu dels residus ensucrats pot ser la conversió per hidròlisi enzimàtica dels residus en sucres simples i la fermentació d’aquests sucres per obtenir etanol. L’etanol per a combustible pot ser obtingut mitjançant el procés de sacarificació i fermentació simultània (SSF). En el present treball s’analitza el model matemàtic desenvolupat per Phillippidis et al. (1992) emprant les dades experimentals obtingudes per Albernas-Carvajal et al. (2014). Per a la solució del sistema d’equacions diferencials obtingut es va emprar l’algoritme de Runge-Kutta-Fehlberg (RKF). El valor de l’etanol obtingut experimentalment i determinat per el mètode cromatogràfic és similar al valor de l’etanol obtingut per l’algoritme matemàtic de (RKF).Fil: Albernas Carvajal, Yailet. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas; CubaFil: Pedraza Gárciga, Julio. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas; CubaFil: Corsano, Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química. Departamento de Matemáticas; ArgentinaFil: Rodríguez Rodríguez, Leyanis. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas; CubaFil: González Suárez, Erenio. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas; Cub

Impulso al desarrollo territorial a través de la conversión paulatina en biorrefinerías de instalaciones de la industria de la caña de azúcar

In the current context the demand of the sugar market has diminished and with it its prices, for what the evaluation of alternatives is required for the escalation and conversion of industrial facilities to adapt them to the requirements and demands of the market with derived products of the cane of sugar that propitiate new alternatives of territorial development fomenting new employments. This alone development one will be able to achieve by means of the bond among the centers of knowledge, the companies and the interests of the governments that favor the technological development of the companies.  In the work a strategy is based, elaborated thanks to the collaboration of the scientific community, for the conversion of the facilities of the industry of the cane of sugar in biorefinery for the incorporation of new energy and environmentally efficient productions, through a strait collaborative work that includes the incorporation of the specialists from the companies to the studies of graduate degrees designing its works directed to solve specific problems of the conversion of the industry of the cane of sugar. Finally, specific examples are presented in which the conversion of industrial facilities has been achieved by means of the bond university-company on behalf of the territorial developments. With this study it is demonstrated that the bond University-company-government plays an important paper in the technological development of the territory, all time that the satisfaction of the demand is achieved keeping in mind the existent industries and analyzing its conversion to adapt them to the new requirements of the market. En el contexto actual la demanda del mercado azucarero ha disminuido y con ello sus precios, por lo que se requiere la evaluación de alternativas para la intensificación y conversión de instalaciones industriales para adaptarlas a los requerimientos y demandas del mercado con productos derivados de la caña de azúcar que propicien nuevas alternativas de desarrollo territorial fomentando nuevos empleos. Este desarrollo solo se podrá lograr mediante el vínculo entre los centros de conocimientos, las empresas y los intereses de los gobiernos que potencien el desarrollo tecnológico de las empresas. En el trabajo se fundamenta una estrategia, elaborada gracias a la colaboración de la comunidad científica,  para la conversión de las instalaciones de la industria de la caña de azúcar, para la incorporación de nuevas producciones energéticas y ambientalmente eficientes, a través de un estrecho trabajo colaborativo que incluye la incorporación de los especialistas de las empresas a la superación de postgrados diseñando sus trabajos dirigidos a resolver problemas específicos de la reconversión de la industria de la caña de azúcar. Finalmente, se presentan ejemplos específicos en los cuales se ha logrado la conversión de instalaciones industriales mediante el vínculo universidad-empresa en interés de los desarrollos territoriales.Con este estudio se demuestra que el vínculo Universidad-Empresa-Gobierno juega un papel importante en el desarrollo tecnológico del territorio, toda vez que se logra la satisfacción de la demanda teniendo en cuenta las industrias existentes y analizando su conversión para adaptarlas a los nuevos requerimientos del mercado

GESCOCICA: RECURSO EDUCATIVO PARA FAVORECER LA GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO DE LA COMUNIDAD CIENTÍFICA DE LA INDUSTRIA AZUCARERA

La investigación científica que se desarrolla en las universidades debe estar dirigida a responder a las demandas del sector empresarial y de la sociedad; por tanto, es necesario la búsqueda de alternativas que garanticen la gestión del conocimiento en el vínculo universidad-empresa y se logre un acercamiento en el trabajo conjunto y la transferencia de los resultados obtenidos. Como parte de la Estrategia para la preparación en Gestión del Conocimiento para la Comunidad científica de la Industria de la Caña de Azúcar y a manera de resultado del Proyecto de Investigación “Aprendizajes relevantes en escenarios virtuales” que se coordina desde el Centro de Estudios de Educación de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas; se desarrolla GesCoCICA: recurso educativo que tiene como objetivo incrementar la transferencia de conocimientos en función de satisfacer las demandas referidas al insuficiente acceso a las vías para la búsqueda de información de esta comunidad científica. Para acceder a sus contenidos no se precisa de conectividad con internet y permite su ejecución en dispositivos móviles, así como su integración a plataformas virtuales, como es el caso de Moodle, se convierte así, en un recurso a utilizar en contextos que trascienden las aulas universitarias y las empresas azucareras, en función de la preparación de estudiantes, ingenieros, directivos y técnicos que conforman tan importante comunidad científica para el país

OPTIMIZACIÓN DE LA FIABILIDAD DEL EQUIPAMIENTO EN UN CENTRAL AZUCARERO Y PLANTA DE ETANOL

Introducción: Los procesos de producción de azúcar crudo y alcohol etílico son de gran importancia para la economía cubana. En la actualidad estas industrias se han visto afectadas por la obsolescencia tecnológica y la carencia de nuevas tecnologías, por lo que es necesario aplicar la teoría de la fiabilidad para enmendar estos problemas. Objetivo: Optimizar la fiabilidad en las producciones de azúcar crudo y alcohol etílico en un central azucarero y destilería de etanol. Materiales y Métodos: La metodología propuesta considera un diagrama de trabajo que se basa, fundamentalmente, en la obtención de los datos de tiempo de trabajo sin fallo de los equipos, confección de los diagramas de fiabilidad de los procesos y determinación de la fiabilidad de ambos sistemas. Todo ello permite aplicar el método de Programación no Lineal de Enteros (PNLE) en Excel para obtener el número óptimo de equipos en cada etapa estudiada. Resultados y Discusión: La metodología propuesta permitió obtener el número óptimo de equipos que se deben colocar en cada etapa del proceso de fabricación de azúcar crudo y etanol. Conclusiones: Las fiabilidades actuales del central y la destilería son 0,02517 y 0,1719 respectivamente, las cuales son bajas debido a la obsolescencia tecnológica del equipamiento y sus frecuentes roturas lo cual puede ser enmendado con la asignación de nuevas redundancias a los equipos más vulnerables. Esta metodología permitió considerar por primera vez la disponibilidad de la instalación mediante los análisis de fiabilidad en la estrategia de desarrollo de una fábrica de azúcar como biorrefinería