Ingeniería Química
Permanent URI for this collectionhttps://repositorio.sibdi.ucr.ac.cr/handle/123456789/51
Browse
13 results
Search Results
Now showing 1 - 10 of 13
Item Determinación del efecto de los métodos de preparación de catalizadores sobre la conversión de glicerol a ácido láctico en fase gas, así como su cinética y causas de desactivación(2022) Fuentes Arguedas, Carolina; Miranda Morales, Bárbara CristinaItem Síntesis de Poli (L-Lactida-co-c-caprolactona) y escalamiento del mismo para su utilización a nivel industrial(2020) Rojas González, Natalia María; Hernández Montero, NataliaItem Item Determinación de condiciones de reacción para la obtención de hidroxiacetona a partir de glicerol en fase gas(2019) Ortega Quesada, Braulio Andrés; Miranda Morales, Bárbara CristinaItem Evaluación del efecto de las condiciones de operación en la síntesis de ácido láctico a partir de glicerol mediante catálisis heterogénea en fase gas(2020) Alvarado Zúñiga, Brian; Miranda Morales, Bárbara CristinaItem Diseño, construcción y puesta en marcha de un sistema para el estudio de reacciones de catálisis heterogénea(2019) Hodgson Cabezas, Jeyson Gabriel; Miranda Morales, Bárbara CristinaEn el presente informe se describe el diseño, la construcción y la puesta en marcha de un sistema de reacción, a escala de laboratorio, que permita el estudio de reacciones catalíticas heterogéneas. Este sistema cuenta con la instrumentación necesaria para la medición de temperatura en el interior del reactor, así como de los diferentes flujos de gas que ingresan al sistema, alimentación de reactivos, fuente de calor estable y programable y un sistema de muestreo. Se presenta el diseño conceptual del sistema de reacción, tomando en cuenta el ingreso de reactantes mediante una bomba de jeringa, la vaporización de reactivos mediante un serpentín de cobre, el ingreso y medición del gas de arrastre, el reactor tubular de lecho fijo, el enfriamiento y condensación de productos y la toma de muestras. Se establece el diseño y funcionamiento de cada etapa por separado para posteriormente presentar su posicionamiento en el sistema completo. Se detalla el diseño del vaporizador y del reactor tubular de lecho fijo, tomando en cuenta las dimensiones del horno tubular que proporciona la energía necesaria para llevar a cabo las reacciones, así como los materiales de construcción de cada una de las piezas. El diseño se presenta con una serie de diagramas y finalmente se ilustra el resultado mediante fotografías, así como la descripción de cada trabajo realizado. También se describe la puesta en marcha del sistema mediante el acople de todas las partes y las distintas pruebas realizadas para garantizar su buen funcionamiento. A partir de los resultados experimentales tras evaluar la reacción de producción de etileno a partir de etanol se determina que el etileno es el compuesto más abundante en los productos gaseosos, según el estudio de selectividad realizado, mostrando una selectividad promedio de 70,07 % para el etileno. En los productos líquidos se observa un alto porcentaje de etanol sin reaccionar. Se concluye que el sistema...Item Evaluación preliminar del desempeño de un catalizador de níquel-cobre para la conversión de bio-etanol a etileno(2018) Ceciliano Alvarado, Chris; Miranda Morales, Bárbara CristinaEn la investigación presente se evaluó un catalizador bi-funcional de níquel-cobre en la conversión de bio-etanol a etileno. El catalizador consistió en alúmina impregnada con níquel y cobre (10 % de metal total). Para esto se sintetizó alúmina a partir de una precipitación entre nitrato de aluminio e hidróxido de sodio, con un rendimiento entre el 50 % y 70 %. La calcinación fue llevada a cabo a 500 °C por 4 horas. La impregnación de los metales se llevó a cabo por el método incipiente. En la caracterización de los materiales se obtuvo un área superficial de 190 m2/g para el soporte de alúmina, 129 m2/g para el catalizador con la proporción Ni:Cu 1:8 y 155.9072 m2/g para el catalizador con la proporción Ni:Cu 1:2. Las partículas de los catalizadores contaban con un tamaño entre los 212 ¿m y 300 ¿m, con morfología irregular y superficies muy porosas. Se realizaron varias pruebas previas para evaluar el funcionamiento mecánico del sistema, a través de las cuales se definió un flujo del gas de arrastre de 55 ml/min, un flujo de la bomba de 0.1 ml/min) y la masa de catalizador de 0.15 g, y se trabajó en un rango de temperaturas entre los 300 °C y 450 °C y concentraciones de etanol entre el 20 % y 100 %. Con la técnica de cromatografía de gases utilizando la columna Carboxen-1010 PLOT (Porous Layer Open Tubular) (30 m x 0.53 mm ID) se identificó claramente el etileno con un tiempo de retención de 6 minutos. De igual forma, bajo la técnica de cromatografía de gases utilizando la columna SH- Rtx-5 (30 m x 0.25 mm ID x 0.25 ¿m df) se logró identificar el acetaldehído a 2.3 minutos y el ácido acético a 7.3 minutos, sin embargo, no fue posible la adecuada separación de los analitos éter etílico y etanol. A raíz de ésto se desarrolló un método de deconvolución para estos picos traslapados, bajo el modelo de gaussiano, obteniendo un R-cuadrado mayor a 0.9. A 400 °C utilizando el catalizador Ni:Cu 1:8 y un 20%...Item Dimensionamiento de un equipo de gasificación para el aprovechamiento de broza de café(2010) Mairena Calvo, Benjamín; Camacho Soto, HernánEl objetivo de este trabajo es dimensionar un equipo de gasificación para el aprovechamiento de los residuos de broza de café y a partir de ellos producir gases combustibles que serán usados para suplir de energía a un secador. Los materiales biomásicos deben ser secados previamente para ello se usara energía solar con la cual se logra reducir la humedad hasta un 12 o 15%, luego serán alimentados por la parte superior al equipo de gasificación que consiste en un gasificador de tipo downdraft, los gases combustibles producidos saldrán del equipo por la parte inferior para luego ser quemados y suplir de energía al secador. El equipo deberá soportar temperaturas de hasta 1000 ºC por lo que los materiales de construcción deben ser resistentes a altas temperaturas, para ello se usara acero de 1/4 de pulgada de espesor para las zonas más calientes y de 1/8 para el resto del equipo. Además se debe usar material refractario para reducir las pérdidas de calor y así aumentar la eficiencia térmica, esto se lograra usando arcilla refractaria. Una vez que se tiene dimensionado el equipo y la lista de todos los materiales a usar, se procedió a estimar el costo total para la construcción del equipo. La gasificación de biomasa permite no solo la producción de energía sino también la disposición de residuos biomásicos agroindustriales. En este proyecto el gasificador fue diseñado para el tratamiento de broza de café, sin embargo es fácilmente adaptable para el tratamiento de otros residuos biomásicos agroindustriales.Item Efecto de la acetilación en la movilidad de agua en maderas nativas guanacaste, teca, melina y cedro maría(2015) Vega Rodríguez, Mariana; Mata Segreda, Julio FranciscoEn este proyecto se determinó el efecto de la modificación química (acetilación) en la difusibilidad de agua en adsorción y en secado en muestras de guanacaste, cedro maría, teca y melina. Fue realizado en el Laboratorio de Biomasas de la Escuela de Química en la Universidad de Costa Rica. La variable de estudio es la movilidad del agua en matrices de maderas nativas. Las variables de estímulo son los tipos de madera utilizados (guanacaste, teca, melina y cedro maría), además de los tiempos de tratamiento de cada una de las maderas. También, como variables fijas se tienen las condiciones de laboratorio: temperatura ambiental 22 °C y (60±5) % de humedad relativa. La temperatura de la balanza de secado fue 50 °C. Se separaron las muestras de forma que se utilizaron todos los cubos de madera acetilada disponibles. Se realizaron las pruebas de adsorción en un frasco de Kubelka para obtener la cantidad de agua que ingresó a las muestras en estudio; esto se realizó por triplicado para cada grupo de cubos disponibles. Se determinaron los parámetros cinéticos de adsorción para los cuatro tipos de madera en estudio. Se determinó también los parámetros de secado, mediante la construcción de las curvas de secado de cada muestra, y la utilización de un software para la realización de regresiones lineales y doblemente logarítmicas necesarias. Con los parámetros encontrados se discute sobre la difusibilidad del agua en muestras de maderas nativas acetiladas. Se concluye que no en todos los tipos de madera se tiene una variación importante respecto a la madera sin tratar, en cuanto al comportamiento de los parámetros cinéticos, pero el tratamiento reduce en un porcentaje importante la cantidad de agua total en las muestras de madera de guanacaste, teca, melina y cedro maría modificadas. Se recomienda que se realice el mismo estudio con diferentes tipos de madera utilizados en el país, además de extender el estudio a otros tiempos...Item Caracterización del uso de un catalizador de diatomita impregnada con hierro en el proceso de ozonización catalítica heterogénea(2014) García Herrera, Walter; Durán Herrera, EstebanLos procesos de oxidación avanzada presentan una opción prometedora en el tratamiento de aguas residuales, principalmente en presencia de contaminantes emergentes y persistentes. Entre estos procesos destaca la ozonización catalítica, la cual presenta resultados positivos en el tratamiento de aguas. El presente trabajo busca caracterizar la ozonización catalítica heterogénea haciendo uso de la diatomita impregnada con hierro sintetizada en la Universidad de Costa Rica. La degradación del contaminante modelo se cuantificó (espectrofotométricamente) para el proceso de ozonización y ozonización catalítica con el catalizador estudiado (1.000 g/L), a tres distintos pH 4, 7 y 10. Bajo las condiciones de pH con mejor desempeño del catalizador, se determinó el efecto de la concentración del catalizador en la disolución (0.250, 0.500, 1.000, 1.500 y 2.000 g/L). Para evaluar el efecto en las reacciones indirectas del ozono se realizaron corridas en presencia de ter butanol (TBA), conocido secuestrador de radicales Hidroxilo. Con el fin de medir el grado de mineralización obtenida en el proceso catalítico se cuantificó la variación del DQO de la disolución, bajo las mejores condiciones de trabajo obtenidas. Finalmente, se estudió el desempeño del catalizador en 4 ciclos de reuso, monitorcando el hierro lixiviado del catalizador, el cual resultó ser del 12%. La mayor degradación del contaminante modelo en el proceso de ozonización se obtuvo a pH 10, acorde con lo expuesto en la teoría (Buhler, Stachclin, & Hoigné, 1984). En contraste, a pH 4 el catalizador presentó la mejor eficiencia, al minuto 3 el proceso no catalítico degradó un 35% del tinte, mientras que el proceso catalítico un 60% en el mismo tiempo, mejorando la degradación del contaminante incluso en el caso del proceso no catalítico a pH 10, el cual los 3 minutos degradó un 44%. La presencia del catalizador a pH inicial de 7 y 10, no presentó mejoras significativas...