Simulación numérica de un reactor sonoquímico operado a 500 kHz

El ultrasonido se presenta como un método potencial para ser aplicado en la remoción de contaminantes de medios acuosos. Por tal razón, es importante su estudio para su aplicación a nivel industrial, de tal manera que se pueda optimizar su diseño, con la finalidad de encontrar las condiciones donde los procesos de micromezclado permitan que las reacciones de remoción de contaminantes sean más rápidas con la finalidad de reducir los tiempos de tratamiento y consumos de potencia. En este sentido, en el presente trabajo se simula el comportamiento de un sonoreactor industrial con varios piezoeléctricos de alta frecuencia (500kHz), donde existe interacción entre los campos de velocidad que producen, a diferencia de los estudios con reactores a nivel laboratorio con un solo piezoeléctrico (sonoelectrodo) donde no existe interacción, además de que se utilizan bajas frecuencias (24kHz). Los resultados de la simulación se comparan con estudios experimentales de velocimetria de imagen de partículas (PIV)Ultrasound is presented as a potential method to be applied in the removal of pollutants from aqueous media. For this reason, it is important to study it for industrial application, in such a way that its design can be optimized, in order to find the conditions where micro-mixing processes allow faster removal reactions of contaminants to reduce treatment times and power consumption. In this sense, the present work simulates the behavior of an industrial sonoreactor with several piezoelectric high frequency (500kHz), where there is interaction between the fields of speed that produce, unlike the studies with reactors at laboratory level with only one piezoelectric (sonotrode) where there is no interaction and use low frequencies (24kHz). The results obtained from the simulation were compared with the ones obtained with PIV

PIV and dynamic LES of the turbulent stream and mixing induced by a V-grooved blade axial agitator

The hydrodynamic behavior of a turbulent flow and the mixing characteristics generated by a V-grooved axial impeller inside an agitated tank reactor were investigated both experimentally and numerically. Angle resolved Particle Image Velocimetry (PIV) techniques with an angular displacement Δθ = 5° have been applied and two aerodynamic planes along the blades were considered. PIV-based results were compared to those obtained by Large Eddy Simulation (LES), used with the dynamic Smagorinsky-Lilly sub-grid scale (SGS) model. Results showed the existence of distinctive recirculation zones in the aerodynamic planes, and new additional frequencies in the impeller stream, induced by the grooves. A decrease of mixing time of about 11% was obtained experimentally, consequence of the better suction induced by the grooved blades in the early stages of mixing. Mean velocities, vorticity, TKE obtained from LES showed a good agreement with the PIV-based results. The distributions of turbulence dissipation rate ε were similar to those obtained from PIV, however showing high under-predicted magnitudes

An Integrated Approach to Determining the Capacity of Ecosystems to Supply Ecosystem Services into Life Cycle Assessment for a Carbon Capture System

In the life cycle assessment (LCA) method, it is not possible to carry out an integrated sustainability analysis because the quantification of the biophysical capacity of the ecosystems to supply ecosystem services is not taken into account. This paper considers a methodological proposal connecting the flow demand of a process or system product from the technosphere and the feasibility of the ecosystem to supply based on the sink capacity. The ecosystem metabolism as an analytical framework and data from a case study of an LCA of combined heat and power (CHP) plant with and without post-combustion carbon capture (PCC) technology in Mexico were applied. Three scenarios, including water and energy depletion and climate change impact, are presented to show the types of results obtained when the process effect of operation is scaled to one year. The impact of the water–energy–carbon nexus over the natural infrastructure or ecological fund in LCA is analyzed. Further, the feasibility of the biomass energy with carbon capture and storage (BECCS) from this result for Mexico is discussed. On the supply side, in the three different scenarios, the CHP plant requires between 323.4 and 516 ha to supply the required oil as stock flow and 46–134 ha to supply the required freshwater. On the sink side, 52–5,096,511 ha is necessary to sequester the total CO2 emissions. Overall, the CHP plant generates 1.9–28.8 MW/ha of electricity to fulfill its function. The CHP with PCC is the option with fewer ecosystem services required

Biosorción Pb2+, Cd2+, Zn2+ y Cr3+ con levadura de panaderia

En esta investigación se estudiaron las interacciones de Pb2+, Cd2+, Zn2+ y cr3+ en el proceso de biosorción por levadura de pan; para conocer la afinidad de los metales hacia la biomasa. Se determinaron las isotermas de adsorción en sistemas sencillos y sistemas múltiples, ambas pruebas se llevaron a cabo a pH 5, 30 ºC y 150 rpm por 6 horas. La biomasa se analizó antes y después del proceso de biosorción por Ft-IR, para determinar los grupos funcionales que participan en el proceso. En los sistemas sencillos el orden de afinidad y capacidad máxima de adsorción fue el siguiente: cr3+ (82.17)> Pb2+ (51.85)> Zn2+ (33.96)> Cd2+ (30.06) en mg/g. El Cr3+ presenta mayor capacidad de adsorción por la levadura de pan, debido a que micro-precipitó como hidróxido sobre la superficie de la célula. En los sistemas múltiples, los resultados mostraron que el Pb2+ y el Cr3+ inhibieron la capacidad de adsorción de Cd2+ y Zn2+ debido a sus propiedades. Los grupos funcionales presentes en la biomasa que participan en la remoción son los grupos carboxilo, amino y fosfato. Los resultados muestran que la biomasa de levadura de panadería tiene buena capacidad para la remoción de los metales Pb2+, Cd2+, Zn2+ y Cr3+ en sistemas sencillos y múltiples

Memorias : XX Congreso Institucional de Investigaciones

Este documento, recoge 10 resúmenes de los trabajos presentados como resultado del proyecto en investigación sobre salud oral e investigación en ingeniería, salud y medio ambiente y biología, para el XX congreso institucional de investigaciones de la Universidad del Bosque. Los productos obtenidos como parte de la investigación son: (1) Condición periodontal en pacientes colombianos con artritis idiopática juvenil (AIJ); (2) Efecto del ácido hipocloroso sobre el sistema amortiguador del pH de la saliva. Estudio in vitro e in vivo; (3) Efecto oxidativo del ácido hipocloroso sobre las proteínas salivales: estudio in vitro; (4) Evaluación del ácido hipocloroso como agente antiplaca para uso en la cavidad oral. Parte I: sustantividad, efecto antiplaca y efectos adversos; (5) Identificación de los factores de virulencia de Klebsiella pneumoniae aislada de cavidad oral asociada a fuentes de contaminación exógena; (6) Modulación de la expresión de factores de crecimiento por ácido hipocloroso sobre fibroblastos gingivales humanos; (7) Potencial de diferenciación y expansión neuronal in vitro a partir de Células Troncales de pulpa dental humana; (8) Resolvina D1 inhibe la expresión de moléculas de adhesión en células endoteliales de arteria coronaria humana estimuladas con lipopolisacárido de P. gingivalis. Estudio in vitro; (9) Viabilidad de microorganismos periodontopáticos y bacilos entéricos después del tratamiento con ácido hipocloroso en comparación con clorhexidina; (10) Modelo in vivo de regeneración ósea mandibular a partir de células troncales dentales humanas.Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación [CO] Colciencias1308-519-28960Inducción de disfunción endotelial in vitro por lipopolisacarido de bacterias periodontopaticas e inhibición de la inflamación por resolvina (rvd1) y estatina (rosuvastatina)n