High-value chemicals production via eco-industrial park: heat integration, safety, and environmental analysis

The rapid depletion of fossil fuels in the last decade has negatively impacted the quality of the environment. This research exposes the simulation of two biorefinery scenarios to obtain high-value chemical products: Ethanol (scenario 1) and methanol, propylene, and ethylene (scenario 2) were analysed as alternatives for the possible implementation of an eco-industrial park. Heat integration analysis, safety profiles, and environmental assessment were applied to analyse the scenarios. Using energy integration methodologies, the potential of energy consumption reduction was estimated higher in Scenario 2. After the safety analysis, Scenario 1 results were inherently more secure than those of Scenario 2. Therefore, this biorefinery needed to include the recovery of effluents from unwanted streams to enhance the production of high-value chemicals. Finally, the results showed that it is possible to successfully connect the biorefinery scenarios through an eco-industrial park to improve the competitiveness of intermediate sector

Sustainability assessment of water coast systems through bird monitoring and water quality indicators. Case study: Juan Angola Channel - Cartagena, Colombia

The impact caused by contamination, urbanism, and population growth in the water bodies in the north of Colombia has had a direct affectation on ecosystem sustainability. Two samplings were taken from Juan Angola Channel in the 2021 rainy season and the 2022 dry season in four sampling stations. This study evaluated the water quality of the Juan Angola channel using physicochemical parameters and birds as bioindicators. Bird biocounting was carried out to determine alpha, beta, and gamma diversity and the measurement of physicochemical parameters for the sampling stations. The research results showed notable changes in the alpha, beta, and gamma indices, where the diversity in the different channel sectors depends on instantaneous conditions, and indexes. The physicochemical parameters showed better results in the second sampling. However, in both samplings, there was ecosystem overexposure caused by anthropic factors, airport activities, environmental conditions degradation, and sewage pouring

Desenho e simulação de uma planta para a produção de biodiesel a partir de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) no departamento de Bolivar

In recent years biofuels have been studied as a good alternative instead of fossil fuels. Jatropha curcas L oil (J. curcas)is a feedstock used to produce biodiesel which does not affect food security, has good yields and more advantages than traditional oils. Therefore, in this work, a conceptual design of a biodiesel production from J. curcas was developed by simulation, using HYSYS® software. A case study was proposed to produce biodiesel from 11000kg/h of Jatropha oil. Sequential stages of esterification and transesterification were studied due to high content of free fatty acid (FFA) in the oil. Thermodynamic data of the components was obtained from several models, which allowed to obtain a biofuel with high content of methyl esters over 98% (mass). Oil and biodiesel properties estimated by simulations and theoretical correlations showed a good fit with experimental data reported by different authors, and international standards for biodiesel such us ASTM D6751 and EN-12214 that helps to identify the J. curcas as a viable alternative to produce biofuels, also it could be suggested a commercial scale implementation in the department of Bolivar, because alimentary food would not been affected and it encourages to produce biodiesel from alternative resources in Colombia.En los últimos años los biocombustibles han sido estudiados como una alternativa frente al uso de combustibles fósiles. Dentro de las recientes fuentes de producción de biodiésel se destaca la Jatropha curcas L. (J. curcas) cuyo aceite no es comestible, tiene buenos rendimientos, presentando con esto mayores ventajas que las materias primas tradicionales. En el presente trabajo se desarrolló un diseño conceptual y simulación del proceso de producción de biodiésel a partir del aceite de J. curcas, mediante la simulación de sus etapas en el software HYSYS®. Para este estudio, se trabajó con 11000kg/h de aceite como materia prima, se tuvo en cuenta una etapa de esterificación debido a los altos contenidos de ácidos grasos libres (FFA) presentes en este aceite y se emplearon diversos modelos termodinámicos, lo cual permitió obtener un biocombustible con una composición mayor al 98% (masa) en metilésteres. En cuanto a las propiedades fisicoquímicas del aceite y biodiésel obtenido por la simulación y correlaciones para la estimación de propiedades, se apreció concordancia con los datos experimentales reportados por diferentes autores, así como por normas ASTM D6751 y el Estándar Europeo EN-12214 que regulan sus características. Estos resultados permitieron identificar a la J. curcas como una alternativa viable para la producción de biocombustibles, y su posible implementación a escala industrial en el departamento de Bolívar, al no poner en riesgo la seguridad alimenticia y propiciar la producción de biocombustibles en Colombia a partir de fuentes vegetales no comestibles.Nos últimos anos, os biocombustíveis têm sido estudados como alternativa aos combustíveis fósseis. Das fontes de produção de biodiesel, a Jatropha curcas L(J. curcas)destaca-se entre estas, cujo óleo não é comestível, além tem bons rendimentos, mostrando com isso vantagens sobre as materias primas tradicionais. O presente trabalho desenvolveu um desenho conceitual e simulação do processo de produção de biodiesel a partir de óleo de J. curcas, simulando as etapas do processo no softwareHYSYS®. Para o estudo foi considerado 11000kg/h de óleo e uma etapa de estirifição devido ao elevado teor de ácido graxo livre (FFA) presentes no óleo. Também, foram empregados variadados modelos termodinâmicos o que permitiu a obtençâo de um biocombustivel com uma composiçâo superior a 98% (em massa) em metil ésteres. Em quanto às propiedades físico-químicas do óleo e biodiesel obtidos pela simulação e as correlações para estimar as propriedades, estas concordaram com os dados experimentais relatados por diferentes autores bem como as normas ASTM D6751 e os Estándares Europeos EN-12214 que regem as características. Estes resultados permitiram a identificaçâo da J. curcas como uma alternativa viável de produçâo de biocmbustíveis e uma possível implemetaçâo em escala industrial no departamento de Bolívar, sem comprometer a segurança alimentar e promover a produçâo de biocombutsíveis na Colômbia de fontes vegetais nâo comestíveis

Desenho e simulação de uma planta para a produção de biodiesel a partir de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) no departamento de Bolivar

In recent years biofuels have been studied as a good alternative instead of fossil fuels. Jatropha curcas L oil (J. curcas)is a feedstock used to produce biodiesel which does not affect food security, has good yields and more advantages than traditional oils. Therefore, in this work, a conceptual design of a biodiesel production from J. curcas was developed by simulation, using HYSYS® software. A case study was proposed to produce biodiesel from 11000kg/h of Jatropha oil. Sequential stages of esterification and transesterification were studied due to high content of free fatty acid (FFA) in the oil. Thermodynamic data of the components was obtained from several models, which allowed to obtain a biofuel with high content of methyl esters over 98% (mass). Oil and biodiesel properties estimated by simulations and theoretical correlations showed a good fit with experimental data reported by different authors, and international standards for biodiesel such us ASTM D6751 and EN-12214 that helps to identify the J. curcas as a viable alternative to produce biofuels, also it could be suggested a commercial scale implementation in the department of Bolivar, because alimentary food would not been affected and it encourages to produce biodiesel from alternative resources in Colombia.En los últimos años los biocombustibles han sido estudiados como una alternativa frente al uso de combustibles fósiles. Dentro de las recientes fuentes de producción de biodiésel se destaca la Jatropha curcas L. (J. curcas) cuyo aceite no es comestible, tiene buenos rendimientos, presentando con esto mayores ventajas que las materias primas tradicionales. En el presente trabajo se desarrolló un diseño conceptual y simulación del proceso de producción de biodiésel a partir del aceite de J. curcas, mediante la simulación de sus etapas en el software HYSYS®. Para este estudio, se trabajó con 11000kg/h de aceite como materia prima, se tuvo en cuenta una etapa de esterificación debido a los altos contenidos de ácidos grasos libres (FFA) presentes en este aceite y se emplearon diversos modelos termodinámicos, lo cual permitió obtener un biocombustible con una composición mayor al 98% (masa) en metilésteres. En cuanto a las propiedades fisicoquímicas del aceite y biodiésel obtenido por la simulación y correlaciones para la estimación de propiedades, se apreció concordancia con los datos experimentales reportados por diferentes autores, así como por normas ASTM D6751 y el Estándar Europeo EN-12214 que regulan sus características. Estos resultados permitieron identificar a la J. curcas como una alternativa viable para la producción de biocombustibles, y su posible implementación a escala industrial en el departamento de Bolívar, al no poner en riesgo la seguridad alimenticia y propiciar la producción de biocombustibles en Colombia a partir de fuentes vegetales no comestibles.Nos últimos anos, os biocombustíveis têm sido estudados como alternativa aos combustíveis fósseis. Das fontes de produção de biodiesel, a Jatropha curcas L(J. curcas)destaca-se entre estas, cujo óleo não é comestível, além tem bons rendimentos, mostrando com isso vantagens sobre as materias primas tradicionais. O presente trabalho desenvolveu um desenho conceitual e simulação do processo de produção de biodiesel a partir de óleo de J. curcas, simulando as etapas do processo no softwareHYSYS®. Para o estudo foi considerado 11000kg/h de óleo e uma etapa de estirifição devido ao elevado teor de ácido graxo livre (FFA) presentes no óleo. Também, foram empregados variadados modelos termodinâmicos o que permitiu a obtençâo de um biocombustivel com uma composiçâo superior a 98% (em massa) em metil ésteres. Em quanto às propiedades físico-químicas do óleo e biodiesel obtidos pela simulação e as correlações para estimar as propriedades, estas concordaram com os dados experimentais relatados por diferentes autores bem como as normas ASTM D6751 e os Estándares Europeos EN-12214 que regem as características. Estes resultados permitiram a identificaçâo da J. curcas como uma alternativa viável de produçâo de biocmbustíveis e uma possível implemetaçâo em escala industrial no departamento de Bolívar, sem comprometer a segurança alimentar e promover a produçâo de biocombutsíveis na Colômbia de fontes vegetais nâo comestíveis

Estudio de las etapas de fermentación y destilación con membranas acopladas para la producción de etanol en continuo utilizando experimentación y simulación

Artículo de ReflexiónLa producción de biocombustibles durante la última década ha incrementado por la búsqueda de fuentes energéticas amigables con el medio ambiente. El etanol es el biocombustible de mayor producción a nivel mundial; sin embargo, las técnicas de obtención y los efectos de inhibición por producto durante la fermentación alcohólica hacen que sea poco rentable en comparación con la producción de combustibles fósiles. Por medio de esta investigación se estudiaron las etapas de fermentación batch y fermentación en continuo utilizando destilación con membranas modo gas de arrastre como posible solución a la problemática de inhibición por producto, para incrementar la concentración de etanol y cantidad de solución obtenida en el permeado. Los datos obtenidos para la fermentación en continuo con caudal de arrastre utilizando aire ambiente a 1500mL/min presentaron mejores resultados en cuanto a permeabilidad (140g/h promedio) y concentración de etanol (8% p/p promedio), por consiguiente, estos datos fueron utilizados para realizar la simulación en Aspen PlusTM V8.

Perspektive v čebelarski vrednostni verigi: inovacije in razvoj v severni regiji Kolumbije

Colombia and its regions have abundant botanical wealth and climatic conditions suitable for the development of beekeeping. The Caribbean region is promoting the practice of beekeeping as an activity with benefits to ecosystems, human health, and socioeconomic positioning. The objective of this research is to determine the state of beekeeping in the Colombian Caribbean region and the areas where it is necessary to make improvement actions. The methodology was carried out following bibliographic reviews in databases and government reports, and the surveys were applied through Google Forms. The main results showed the need for more regulations in beekeeping and derived products, the low development of value-added products in the Caribbean region, as well as few technologies for the management of apiaries and the genetic manipulation of bees. The surveys of beekeepers corroborated their perception of some of the areas in which the beekeeping sector requires research and development.Kolumbija in njene regije imajo bogato botanično bogastvo in podnebne razmere, primerne za razvoj čebelarstva. Karibska regija spodbuja čebelarjenje kot dejavnost, ki koristi ekosistemom, zdravju ljudi in socialno-ekonomskemu položaju. Cilj te raziskave je ugotoviti stanje čebelarstva v kolumbijski karibski regiji in področja, na katerih je treba sprejeti ukrepe za izboljšanje. Metodologija je bila izvedena po bibliografskih podatkih in vladnih poročilih, za ankete pa so bili uporabljeni Google vprašalniki. Glavni rezultati so pokazali potrebo po več predpisih na področju čebelarstva in pridobljenih proizvodov, majhen razvoj proizvodov z dodano vrednostjo ter malo tehnologij za upravljanje čebelnjakov in gensko manipulacijo čebel. Ankete med čebelarji so potrdile njihovo mnenje o nekaterih področjih, na katerih čebelarski sektor potrebuje raziskave in razvoj

Diseño y simulación de una planta para la producción de biodiésel a partir de Jatropha curcas L. en el departamento de Bolívar

En los últimos años los biocombustibles han sido estudiados como una alternativa frente al uso de combustibles fósiles. Dentro de las recientes fuentes de producción de biodiésel se destaca la Jatropha curcas L. (J. curcas) cuyo aceite no es comestible, tiene buenos rendimientos, presentando con esto mayores ventajas que las materias primas tradicionales. En el presente trabajo se desarrolló un diseño conceptual y simulación del proceso de producción de biodiésel a partir del aceite de J. curcas, mediante la simulación de sus etapas en el software HYSYS®. Para este estudio, se trabajó con 11000kg/h de aceite como materia prima, se tuvo en cuenta una etapa de esterificación debido a los altos contenidos de ácidos grasos libres (FFA) presentes en este aceite y se emplearon diversos modelos termodinámicos, lo cual permitió obtener un biocombustible con una composición mayor al 98% (masa) en metilésteres. En cuanto a las propiedades fisicoquímicas del aceite y biodiésel obtenido por la simulación y correlaciones para la estimación de propiedades, se apreció concordancia con los datos experimentales reportados por diferentes autores, así como por normas ASTM D6751 y el Estándar Europeo EN-12214 que regulan sus características. Estos resultados permitieron identificar a la J. curcas como una alternativa viable para la producción de biocombustibles, y su posible implementación a escala industrial en el departamento de Bolívar, al no poner en riesgo la seguridad alimenticia y propiciar la producción de biocombustibles en Colombia a partir de fuentes vegetales no comestible

Libro de Proyectos Finales 2021 primer semestre

PregradoIngeniero CivilIngeniero de SistemasIngeniero ElectricistaIngeniero ElectrónicoIngeniero IndustrialIngeniero Mecánic