On the integration of reaction and separation in a batch extractive distillation column with a middle vessel

In this work, the integration of reaction and separation in a batch extractive distillation column with a middle vessel/reactor is analyzed for azeotrope-forming mixtures. This equipment configuration has the potential to promote the complete conversion of reactants; therefore, the main process characteristics are investigated. A mixture showing several azeotropes and involving an esterification reaction was selected as an academic example. The first part of the paper deals with the phase-equilibrium analysis of the mixture. The nodes (pure components and azeotropes) and the distillation regions of the multicomponent mixture are obtained. The analysis of the topology of the residue-curve map is used to select one of the reagents as entrainer. Feasibility of the combined operation is studied based on the phase-equilibrium analysis and the investigation of the feasible cuts at infinite separation power. The second part of the contribution focuses on the different steps of the process. The influence of operating and process parameters on the operation performance is studied with the aid of a process simulator. Physical explanations are given for the results. Results show the advantages of integrating reaction and separation to enhance both reagents conversion and product separation.Fil: Espinosa, Hector Jose Maria. 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; Argentin

Prediction of homogeneous azeotropes with interval analysis techniques exploiting topological considerations

In this paper, we present an efficient method for the prediction of homogeneous azeotropes. The method is an adaptation of a former method based on interval analysis techniques. An interval Newton with generalized bisection (IN/GB) technique is used to find all the roots of a set of equations representing the azeotropy condition. The novel contribution is to combine this robust technique with the Zharov - Serafimov topological index theory. By checking the topological consistency, it is possible to avoid the numerical verification of the nonexistence and therefore to reduce significantly the total computation time. In addition, a simplified model is selectively used at the first stage of the algorithm for providing good starting points for the second stage, where the full model is used for solution refining. In this way, more computation time is saved without compromising the reliability of the method. As a result, the performance of the method is comparable to the one of the fastest local methods.Fil: Salomone, Hector Enrique. 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; ArgentinaFil: Espinosa, Hector Jose Maria. 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; Argentin

Influence of tangent pinch points on the energy demand of batch distillations: Development of a conceptual model for binary mixtures

This contribution explores the influence of tangent pinch points on the performance of batch distillations of highly nonideal binary mixtures and its incorporation into a conceptual modeling framework under the assumption of a rectifier with an infinite number of stages. First of all, the y−x diagram is divided into three regions taking into account both the inflection point (IP) in the phase diagram and the slope of the equilibrium curve at xD = 1. After that, limiting values for the reflux ratio and distillate composition; namely, r* and xD*, are calculated for the instantaneous still composition xB with the aid of region-dependent algorithms, which incorporate the tangency condition in different ways. Finally, the instantaneous column performance is estimated taking into account the selected operation mode; i.e., constant reflux ratio or constant distillate composition. Applied to the mixture acetone−water, results for complete simulations are presented in terms of both rectification advance and operation time. A brief comparative study on the minimum energy demand required for a given separation as estimated from models with and without tangent pinches is also carried out.Fil: Torres, Karina Andrea. 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; ArgentinaFil: Espinosa, Hector Jose Maria. 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; Argentin

Bioethanol production from contaminated crops: an alternative for saving damaged harvests

El presente trabajo evalua la influencia presentada por el contenido de fumonisinas en maiz utilizado como materia prima para la produccion de bioetanol. Mediante experimentos de fermentacion a escala laboratorio, a partir de maiz con concentraciones crecientes de fumonisinas, se comparan tres parametros basicos del proceso de fermentacion (eficiencia, productividad y rendimiento) y se contrastan la concentracion final de etanol producido y el contenido inicial de almidon en la materia prima. Para valores de 0 y 1.400 ppm de fumonisinas en maiz, la concentracion promedio de etanol producido fue de 6,05% (p/p) y de 3,23% (p/p), respectivamente. Asi tambien, los tres parametros analizados disminuyeron al aumentar el nivel de contaminacion. Los resultados obtenidos demostraron que el maiz contaminado con fumonisinas puede ser utilizado como materia prima para la produccion de etanol en fermentaciones convencionales, siendo razonable utilizarlo hasta un nivel de contaminacion que no supere las 140 ppm de fumonisinas.In this study, we evaluate the influence exerted by the presence of fumonisins in corn used as feedstock for the production of bioethanol. With fermentation experiments at laboratory scale, using corn with increasing concentrations of fumonisin as raw material, three basic parameters of the fermentation process (efficiency, productivity and performance) are compared and the final concentration of ethanol and initial starch content in the raw material are contrasted. For values of 0 and 1,400 ppm of fumonisins in corn, the average concentration of ethanol produced was 6.05% (w/w) and 3.23% (w/w), respectively. In addition, the three parameters analyzed decreased with increasing contamination level. The results showed that corn contaminated with fumonisin could be used as feedstock for ethanol production in conventional fermentation processes, being reasonable to use it up to a concentration not exceeding 140 ppm fumonisin.Fil: Sosa, María Angélica. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste; ArgentinaFil: Espinosa, Hector Jose Maria. 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; ArgentinaFil: Basilico, Juan Carlos. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentin

Enfrentando los riesgos socionaturales

El objetivo del libro es comprender la magnitud de los Riesgos Socionaturales en México y Latinoamérica, para comprender el peligro que existe por algún tipo de desastre, ya sea inundaciones, sismos, remoción en masa, entre otros, además conocer qué medidas preventivas, correctivas y de contingencias existen para estar atentos ante alguna señal que la naturaleza esté enviando y así evitar alguna catástrofe. El libro se enfoca en los aspectos básicos de análisis de los peligros, escenarios de riesgo, vulnerabilidad y resiliencia, importantes para la gestión prospectiva o preventiva

Memoria del segundo simposium sobre historia, sociedad y cultura de México y América Latina

La presente obra reúne 20 ponencias de las 27 que se presentaron en el “Segundo simposium sobre historia, sociedad y cultura de México y América Latina”, realizado el 8 y 9 de noviembre de 2006, en el Centro de Investigación en Ciencias Sociales y Humanidades (CICSyH) de la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM), en Toluca, Estado de México

Ciencias de la Biología y Agronomía

Este volumen I contiene 17 capítulos arbitrados que se ocupan de estos asuntos en Tópicos Selectos de Ciencias de la Biología y Agronomía, elegidos de entre las contribuciones, reunimos algunos investigadores y estudiantes. Se presenta un Estudio Comparativo de los Recursos Hidrológico-Forestales de la Microcuenca de la Laguna de Epatlan, Pue. (1993 a 2014); la Situación Actual de la Mancha de Asfalto en Maíz (Zea mays L.) en los Municipios de Jiquipilas y Ocozocoautla, Chiapas, México; las poblaciones sobresalientes de maíz de la raza Zapalote Chico, en la Región Istmeña de Oaxaca; Se indica el índice de área foliar de cultivo de Chile Poblano mediante dos métodos en condiciones protegidas; Esquivel, Urzúa y Ramírez exploran el efecto de la biofertilización con Azospirillum en el crecimiento y producción de Jitomate; esbozan su artículo sobre la determinación del nivel de Heterosis en híbridos de Maíz para la Comarca Lagunera; una investigación sobre la estabilización de semilla de Solanum lycopersicum durante el almacenamiento y estimulación de la germinación; acotan sobre el CTAB como una nueva opción para la detección de Huanglongbing en cítricos, plantean su evaluación sobre el aluminio y cómo afecta la vida de florero de Heliconia psittacorum; indican sobre el impacto del H-564C, como un híbrido de maíz con alta calidad de proteina para el trópico húmedo de México; presetan su investigación sobre la producción de Piña Cayena Lisa y MD2 (Ananas comosus L.) en condiciones de Loma Bonita, en Oaxaca; acotan sobre el efecto de coberteras como control biológico por conservación contra áfidos en Nogal Pecanero; esbozan sobre la caracterización de cuatro genotipos de Frijol Negro en Martínez de la Torre, Veracruz, México; presentan una caracterización hidroecológica de la microcuenca de Arroyo Prieto, Yuriría, Gto., y alternativas para su restauración ambiental; presentan su investigación sobre el efecto del hongo Beauveria bassiana sobre solubilización de fosfatos y la disponibilidad de fósforo en el suelo; plantean su investigación sobre la Germinación y regeneración in vitro de Epidendrum falcatum LINDL; esbozan su artículo sobre genotipos de frijol negro y su tolerancia a sequía terminal en Veracruz, México

Educación ambiental y sociedad. Saberes locales para el desarrollo y la sustentabilidad

EL LIBRO PERMITE REFLEXIONAR SOBRE LA IMPORTANCIA DE FOMENTAL LA EDUCACIÓN AMBIENTAL PARA RESOLVER LA PROBLEMÁTICA AMBIENTALEL LIBRO PRESENTA DIFERENTES TRABAJOS QUE ESTUDIAN EL TEMA D ELA SUSTENTABILIDAD, ENFATIZANDO LA IMPORTANCIA DE LA EDUCACIÓN AMBIENTAL Y LA TRANSDISCIPLINANINGUN

Optimisation of a bio-ethanol purification process using conceptual design and simulation tools

In this work, we propose an evolutionary optimisation procedure which intensively uses both conceptual and rigorous models for the design and simulation of unit operations involved in a bio-ethanol purification process. While conceptual models are used to determine initial values for design and operating variables of a given operation unit, rigorous simulation departing from initial estimates generated at conceptual design level enables to remove simplifying assumptions, interconnect equipments and calculate operating and investment costs. Once an initial design of the purification plant is obtained, opportunities of improvement are easily recognized and then tested by performing the design and simulation steps until a cost-effective bio-ethanol purification plant is achieved. © 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.Fil: Hoch, Patricia Monica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Espinosa, Hector Jose Maria. 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; Argentin

Conceptual Modeling and Referential Control Applied To Batch Distillations

This paper proposes the combined use of a conceptual modeling method and a referential control strategy to operate batch distillation columns. Using the pinch theory, the modeling method, which is valid for multicomponent mixtures, allows the derivation of a quasi-optimal recipe to guide de operation properly. The referential control implies the empirical determination of reduced-order models for designing and tuning feedback controllers dedicated to tracking non-stationary conditions in batch processes. While defining a feasible recipe implies adjusting the reference trajectory until the desired product purity and recovery is achieved, defining the feedback control system implies first the selection of an appropriate tray temperature evolution, and then the isolation of the dynamics associated to the manipulated variable from the main time-variable behavior desired for the operation. The effectiveness of this combined procedure is illustrated through rigorous simulations where the light component is recovered from binary and ternary mixtures of alcohols.Fil: Espinosa, Hector Jose Maria. 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; ArgentinaFil: Marchetti, Jacinto Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentin