QUIMICA INDUSTRIAL

Autor: ROCHA ECHEVERRIA JOSE FELIX.
Año: 2004.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID [www.ucm.es].
Centro de lectura: FACULTAD CIENCIAS QUIMICAS.
Centro de realización: FACULTAD CC. QUIMICA.

Resumen: La heterogeneidad de las suspensiones papeleras y la tendencia de las fibras a flocular,debido a las complejas interacciones que se producen entre los distintos componentes de la suspensión(fibra-fibra, fibra-finos, fibras-cargas , fibras-aditivos, etc),hacen que se formen redes tridimensionales, más o menos estables, incluso a muy bajas consistencias , por lo que no es posible la utilización de viscosímetros comerciales para el estudio del comportamiento reológico de suspensiones papeleras.Las investigaciones que se presentan en esta memoria tienen como objetivo el contribuir al avance en el conocimiento científico y técnico del comportamiento geológico de suspensiones papeleras.Para ello , se ha diseñado un nuevo viscosímetro rotacional en el que la medida de la tensión de cizalla se realiza tanto en el eje móvil como en el eje estacionario , es decir se mide el par aplicado por el rotor y el par trasmitido por el fluido al elemento fijo, combinando los principios se Asearle y de Couette.De esta manera , es posible realizar medidas directas de la viscosidad sin necesidad de calibrar previamente el equipo de medida con otros viscosímetros comerciales.Asimismo , como aportación cientifíca más importante se ha desarrollado un tratamiento matemático que permite describir la variacióndel perfil de velocidad en función del esfuerzo cortante aplicado al fluido.Con el nuevo diseño se han obtenido reogramas para suspensiones de pasta Kraft de fibra corta , de fibra larga y mezclas(blanqueadas y sin blanquear), de pastas mecánicas y recicladas en todos los casos a distintas consistencias , temperaturas y grados de refino. Por último , como aplicación práctica del viscosímetro desarrollado se han determinado las pérdidas de carga en tuberías de distintos tipos de suspensiones papeleras a distintas consistencias

Autor: GALDEANO CHAPARRO MARIO.
Año: 2004.
Universidad: MÁLAGA [www.uma.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: En la presente memoria se informa de los resultados obtenidos en la epoxidación de los aceites de soja, girasol rico en oleico y linaza mediante oxígeno molecular en presencia de acetil-acetonato de molibdeno como catalizador. Tradicionalmente, los procesos de epoxidación, a escala industrial, se han llevado a cabo mediante hidrógeno activado o mediante peroxiácidos orgánicos. Sin embargo, en la actualidad se tiende a la sustitución de estos reactivos por otros agentes epoxidantes más eficaces o económicos. La epoxidación directa con oxígeno molecular, aunque da lugar a menores rendimientos, lleva consigo importantes ventajas por la economía y simplicidad del proceso. Entre los numerosos expóxidos existentes, los aceites y ésteres grasos epoxidados constituyen un grupo de indudable interés comercial, debido a sus aplicaciones como plastificantes, estabilizadores de polímeros sintéticos, revestimientos protectores, plásticos estructurales y adhesivos de alta resistencia. Los aceites vegetales, en general, son una materia prima abundante y relativamente barata, presentando un elevado grado de insaturación que los convierte en un sustrato muy adecuado para la incorporación del grupo epoxi con buenos resultados. Por todo lo expuesto, se consideró de interés el estudio de la epoxidación de los aceites de oja, girasol rico en oleico y linaza mediante oxígeno molecular a fin de establecerse la influencia de las variables más siginificativas, determinar los valores de las mismas que conducen a los máximos rendimientos en epóxido, estudiar el mecanismo de reacción y desarrollar las correspondientes ecuaciones de velocidad.

Autor: DONATE LEÓN MARINA.
Año: 2004.
Universidad: CASTILLA-LA MANCHA [www.uclm.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.

Resumen: El ciclo de refrigeración por absorción es una de las mejores alternativas al ciclo de compresión de vapor. La principal ventaja de este ciclo es el empleo de una corriente de calor residual como fuente energética para conseguir refrigeración necesaria. Desde la invención de este tipo de máquinas, el Bromuro de Litio ha sido uno de los absorbentes más empleados hasta el momento. El Bromuro de Litio presenta como inconvenientes el no poder trabajar a temperaturas inferiores a 0ºC debido a problemas de cristalización y la elevada temperatura necesaria para su concentración en la sección del generador por evaporación del refrigerante. Desde el punto de vista práctico es interesante encontrar un absorbente alternativo al Bromuro de Litio que aporte al ciclo de absorción importantes ventajas económicas, derivadas del empleo de condensados a agua caliente para evaporar el refrigerante en la sección del generador, en lugar del vapor recalentado que actualmente se está empleando para esta misión en este tipo de máquinas de refrigeración. En la presente investigación se han propuesto mezclas de Bromuro de Litio y sales orgánicas de sodio y de potasio (formatos, acetatos y lactatos) como absorbentes alternativos con el objetivo de superar las mencionadas limitaciones. A tal fin se planteó como programa de investigación: * Estudio termodinámico delos absorbentes propuestos centrado en la determinación de las propiedades físicas, calores de dilución y los datos de equilibrio líquido-vapor de las mezclas. * Desarrollo de un programa de cálculo para evaluar la eficiencia del ciclo, que determina las temperatura sy calores intercambiados en las diferentes etapas del ciclo. * Estudio de la capacidad de absorción de los sistemas propuestos. De los resultados obtenidos se concluye finalmente que el empleo del sistema salino LiBr-formato sódico (2:2)-1000 PPM octano al 45% de concentración total de sal, supera al LiBr como absorbente en las máquinas de refrigeración por absorción y por tanto podría utilizarse entajosamente como alternativa al LiBr en este tipo de máquinas.

Autor: Ye Daiyong.
Año: 2004.
Universidad: ROVIRA I VIRGILI [www.urv.cat].
Centro de lectura: Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Química.
Centro de realización: Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Química.

Autor: ANGULO SANCHEZ VICTORIA.
Año: 2005.
Universidad: CÓRDOBA [www.uco.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: La obtención de pastas celulósicas consta de dos procesos: pasteado de las materias primas para conseguir una pasta cruda, y el blanqueo de esta pasta. En el pasteado, desde hace tiempo se conoce la posibilidad de conseguir pastas celulósicas mediante la utilización de disolventes orgánicos libres de azufre, pero estos procesos no se han industrializado aún. En el blanqueo de las pastas se están implantando, desde hace no mucho tiempo, procesos libres de cloro elemental (ECF) y totalmente libres de cloro (TCF), utilizando etapas en las que se emplean enzimas, oxígeno, ozono y peróxido de hidrógeno, principalmente. Por otra parte, ante la escasez de materias primas convencionales (maderas frondosas y coniferas) se está estudiando la posibilidad de utilizar otras materias primas alternativas como los residuos agrícolas, muy abundantes en España, donde destaca en Castilla-La Mancha los sarmientos de vid, cuya transformación en pasta, con un rendimiento del 50%, equivaldría a un 30% de las pastas producidas en España. En esta Memoria se presentan los estudios correspondientes a la obtención de pastas de saneamientos de vid utilizando etilenglicoly etanolamina (disolventes orgánicos de elevado punto de ebullición), así como el proceso más antiguo de pasteado, como es el que utiliza sosa cáustica, que ha recobrado interés por poder aplicarse en pequeñas plantas industriales y no haber partícipe a los compuestos de azufre. Por otra parte, también se presenta el estudio del blanqueo de pasta a la sosa de samientos de vid, utilizando una enzima xilanasa y peróxido de hidrógeno.

Autor: DIAZ ALONSO FERNANDO.
Año: 2005.
Universidad: MURCIA [www.um.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE QUÍMICAS.
Centro de realización: FACULTAD DE QUIMICA.

Resumen: Este trabajo aborda el estudio de las explosiones industriales accidentales. Se realiza una revisión bibliográfica del estado del conocimiento en este campo, recopilando los principales modelos de cálculo de las magnitudes peligrosas de las explosiones (onda de presión y fragmentos). Se proponen mejoras a los modelos existentes, como la aportación de nuevas correlaciones gráficas o la selección de factores de rozamiento para el cálculo del alcance máximo de los fragmentos. Además, se desarrolla una nueva herramienta de análisis de consecuencias, denominada curvas características de las explosiones, que relaciona de forma directa la sobrepresión, el impulso y la distancia, permitiendo establecer de forma directa el alcance de los daños provocados por las explosiones. En este trabajo se analizan también los valores límites propugnados por la legislación española para el establecimiento de las Zonas de Planificación en emergencias, concluyendo que no ofrecen un adecuado nivel de seguridad, por lo que se realiza una nueva propuesta de valores límite basada en criterios de daño y en el análisis de accidentes reales. Por último, se ha elaborado un programa informático (ZEUS) que utiliza los modelos estudiados en esta Tesis para calcular las Zonas de Planificación propuestas y los daños sobre seres humanos y edificios producidos por las explosiones a las distancias introducidas por el usuario, elaborando una tabla de datos sobrepresión-impulso-distancia y dos gráficas, sobrepresión-distancia e impulso-distancia, respectivamente.

Autor: Pasqualino Jorgelina Cecilia.
Año: 2005.
Universidad: ROVIRA I VIRGILI [www.urv.cat].
Centro de lectura: E.T.S. d'Enginyeria Química.
Centro de realización: ETSEQ.

Resumen: El biodiesel es un combustible de origen renovable que se obtiene a partir de aceites vegetales y grasas animales y posee propiedades similares a las del gasoil. El biodiesel se obtiene mediante la transesterificación de los triglicéridos con un alcohol de cadena corta, en presencia de un catalizador, obteniendo biodiesel y glicerol en dos fases líquidas separadas. Los aceites más utilizados en la producción de biodiesel son los de soja, colza, girasol y palma, aunque existen alternativas como los aceites de fritura reciclados, las grasas animales y algunos cultivos no convencionales. En este trabajo se utilizó el aceite de Cynara cardunculus para producir biodiesel. Cynara cardunculus es un cardo silvestre de la familia de la alcachofa, que se encuentra adaptado al clima Mediterráneo. Su producción máxima alcanza las 2 toneladas de semilla por hectárea al año, que contienen hasta un 25 % de aceite, con una composición similar al aceite de girasol. De este modo, el Cynara cardunculus puede representar un cultivo alternativo para la producción de biodiesel, pudiéndose cultivar en tierras abandonadas.En la primera parte del trabajo se optimizaron las condiciones de reacción para la transesterificación de aceite de Cynara cardunculus sin refinar y se caracterizó el producto obtenido. El índice de acidez del aceite original (11.8 mgKOH/g) fue mayor al recomendado para la transesterificación alcalina (1-2 mgKOH/g), resultando en la formación de gel y jabón. En algunos casos no se produjo una separación clara de las fases de ésteres y glicerol, reflejando la necesidad de una etapa de preesterificación para reducir el índice de acidez. La etapa de preesterificación fue optimizada utilizando diferentes temperaturas, concentraciones de metanol y catalizador, y tiempos finales de reacción. Las mejores condiciones de operación se obtuvieron para la reacción realizada a 60ºC, utilizando metanol en una relación molar de 6:1 con respecto al aceite, y un 0.5% de H2SO4 como catalizador. Finalmente, el aceite fue pre-tratado bajo las condiciones óptimas de preesterificación, con una etapa adicional de degomado. La reacción de transesterificación del aceite pre-tratado fue optimizada y los resultados comparados con los de la reacción del aceite crudo. El contenido en metilésteres fue superior al utilizar aceite pre-tratado, y las fases de metilésteres y glicerol se separaron con facilidad en la mayoría de los casos, demostrando la utilidad de las etapas de pretratamiento.La segunda parte de este trabajo fue la caracterización de las mezclas de biodiesel con gasoil comercial. Las normativas europeas específicas para el biodiesel (EN 14214) y para el gasoil (EN 590) fueron detalladas junto con sus requisitos y métodos de ensayo. Las mezclas de ambos combustibles en diferentes proporciones se analizaron de acuerdo a la norma EN 590. Las correlaciones para el comportamiento de las mezclas se determinaron mediante experimentación y balances de materia, según el caso. Se determinó que algunas propiedades como la densidad, la viscosidad, la destilación, la estabilidad a la oxidación y las propiedades en frío pueden limitar la cantidad de biodiesel permitida en la mezcla para que esta cumpla con la normativa vigente para el gasoil. Se detectó la necesidad de métodos específicos de análisis y requisitos para algunas de las propiedades. La tercera parte de este trabajo consistió en el análisis de la biodegradabilidad de las mezclas de biodiesel con combustibles de origen fósil, como fuel pesado, gasoil y gasolina.La biodegradación se determinó mediante el método de evolución de CO2. En todos los casos se observó la presencia de cometabolismo, demostrando que el biodiesel incrementa la biodegradabilidad de los tres combustibles fósiles examinados. Se analizaron además las propiedades físicas de las mezclas.

Autor: PEREZ MUÑOZ ANTONIO.
Año: 2005.
Universidad: CÓRDOBA [www.uco.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: En este trabajo se pretende la obtención de pastas de materias primas no madereras (sarmientos de vid, tallos de algodonera, tagasaste y leucaena) utilizando etanol y etilenglicol en las cocciones, el refinado de las pastas crudas obtenidas y su deslignificación con enzimas y oxigeno, con la finalidad de conseguir pastas competitivas con las convencionales del mercado, pero mediante procesos menos contaminantes que los tradicionales. Se han caracterizado de las diferentes materias primas, determinando los contenidos de holocelulosa, a-celulosa, lignina, cenizas y extraíbles con etanol-banceno. Se ha estudiado de la influencia de las variables del proceso de cocción con los disolventes orgánicos etanol y etilenglicol (concentración de disolvente orgánico, temperatura, tiempo, etc.) sobre las características de las pastas y de las hojas de papel correspondientes. Igualmente se ha estudiado la influencia de las variables del refinado de las pastas anteriores, sobre las características de las pastas refinadas y de las hojas de papel correspondientes. Finalmente se ha procedido a la deslignificación de pastas crudas con enzimas y oxígeno. Teniendo en cuenta los elevados valores del índice Kappa de las pastas crudas de leucaena, tagasaste, sarmientos de vid y tallos de algodonera, obtenidas con disolventes orgánicos (temperaturas de 180ºC, tiempo de 75 minutos y 65% de disolvente y 1500 vueltas en el PFI) y bajas blancuras de las mismas, la aplicabilidad de estos procesos ha de estar conducida hacia la obtención de pastas que no han de blanquearse. Por otra parte, a la vista de los pequeños valores de las propiedades de resistencia de las hojas de papel, las pastas obtenidas han de refinarse adecuadamente antes de su utilización.

Autor: CALVO CABELLO MERCEDES.
Año: 2006.
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID [www.upm.es].
Centro de lectura: E.T.S. ING. INDUSTRIALES.
Centro de realización: E.T.S. ING. INDUSTRIALES.

Resumen: El campo de aplicación de esta Tesis Doctoral es la evaluación de los factores de descontaminación asociados a la retención de los aerosoles radiactivos, en el agua contenida en la piscina de supresión de los reactores nucleares de agua en ebullición, BWR, en caso de accidente con daño al núcleo o accidente severo. En concreto, esta Tesis se dedica al estudio experimental del proceso de ruptura de las burbujas generadas al inyectar un gas a través de un lecho de agua, por ser éste uno de los fenómenos hidrodinámicos que más influyen sobre el factor de descontaminación. Los experimentos se han realizado en condiciones representativas, partiendo del estudio de la formación de las burbujas, lo que ha permitido determinar la influencia del diámetro del orificio de inyección, caudal de aire inyectado y altura de agua contenida en el tanque, sobre el tamaño de burbuja generada. Experimentalmente se ha observado que el factor de mayor influencia es el caudal de aire inyectado. Para evaluar con precisión la influencia relativa de estos factores, se ha recurrido al análisis de la varianza, que ha permitido confirmar que éste es el factor de mayor influencia, seguido del diámetro del orificio de inyección. La influencia de la altura de agua contenida en el tanque, sobre el tamaño de burbuja, es despreciable. Así mismo, se ha estudiado el proceso de ruptura de las burbujas. Las observaciones experimentales permiten afirmar que una burbuja se rompe no sólo cuando tiene un tamaño crítico, sino cuando alcanza un determinado grado de deformación. El proceso de ruptura es binario, siendo los tamaños de las burbujas hijas generalmente muy diferentes. Este fenómeno se puede producir en cadena; experimentalmente se han observado burbujas hijas de hasta la octava generación. Se ha desarrollado un modelo estocástico de formación y ruptura de burbujas, basado en los resultados experimentales, que permite calcular la probabilidad de ruptura de las burbujas, su grado de deformación y el tamaño de las burbujas hijas. Relaciona el tiempo transcurrido entre dos rupturas consecutivas con la generación a que pertenece cada burbuja. El modelo refleja con realismo el proceso de ruptura de las burbujas y permite calcular la distribución de tamaños a una determinada altura. Este modelo se ha validado con los resultados experimentales de esta Tesis y se puede incorporar a cualquiera de los códigos que se utilizan para el cálculo de los factores de descontaminación.

Autor: FERNÁNDEZ ARTEAGA ALEJANDRO.
Año: 2006.
Universidad: GRANADA [www.ugr.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: La primera parte de esta Tesis Doctoral se centra en la optimización del procedimiento de preparación de emulsiones O/W mediante agitación mecánica intentando obtener emulsiones reproducibles y con elevada homogeneidad. Para emulsiones con un 1 % en volumen de fase dispersa, se ha realizado la comparación entre la preparación por ultrasonidos y la preparación por agitación mecánica tanto para las distribuciones de tamaños de gota como para los valores medios del diámetro de Sauter, D3,2. Las composiciones de las emulsiones estudiadas son similares a las existentes en el interior de un lavavajillas industrial o a las emulsiones usadas en ensayos cinéticos con enzimas lipasas, seleccionadas así con vistas a su aplicación en detergencia. Se han elegido dos suciedades grasas: tributirina y trioleína y distintos emulsionantes: goma arábiga y dos tensioactivos no iónicos, un alcohol graso etoxilado FINDET 1214/23 y un alquilpoliglucósido GLUCOPON 650. El porcentaje de fase grasa varía desde un 1 hasta un 5 %

Autor: AMENDOLA LUIS JOSÉ.
Año: 2006.
Universidad: POLITÉCNICA DE VALENCIA [www.upv.es].
Centro de lectura: Universidad Politécnica de Valencia.
Centro de realización: Universidad Politécnica de Valencia.

Resumen: Habitual las plantas de procesos químicos trabajan al 95% de su capacidad para satisfacer la demanda. Para evitar retrasos o la disminución de su capacidad productiva la industria de hidrocarburos confecciona una planificación estratégica de mantenimiento y reemplazo de equipos ejecutada a través de proyectos de paradas de planta. El éxito de éstos dependerá de la correcta gestión de los factores críticos (plazo, coste, calidad y riesgo) y de la eficacia de las decisiones adoptadas por el equipo responsable del mismo. Equilibrar y balancear la diversidad de factores que influyen en el proceso de ejecución de los proyectos de paradas de plantas con la estrategia de la empresa requiere un conocimiento profundo de la naturaleza del mismo. El presente trabajo tiene como objetivo optimizar el desempeño actual de los proyectos de paradas de plantas al identificar áreas de mejora en base a la situación actual de cómo dirigen y gestionan los expertos sus proyectos, y a través del establecimiento de aquellas prácticas de gestión que se deberían aplicar según juicios de experto y de acuerdo a las necesidades identificadas. Para ello se han realizado tres estudios con la participación de 167 expertos en la dirección y ejecución de este tipo de proyectos pertenecientes a más de 80 empresas de hidrocarburos. Estos estudios fueron dirigidos a identificar las fases críticas de los proyectos de paradas de plantas y de los principales problemas de gestión a los que se enfrentan, determinar las prácticas de gestión empleadas actualmente en los proyectos de paradas de plantas, establecer aquellas prácticas consideradas como deseables para ser aplicadas y determinar la diferencia "gap" entre lo que hacen y no hacen los expertos que ejecutan este tipo de proyectos. Los resultados muestran que las fases críticas se encuentran en las etapas tempranas de los proyectos de paradas de plantas y que las prácticas menos usadas por los expertos se encuentran asociadas a aspectos relacionados con las mismas. Esta información ha permitido agrupar a los expertos en función de las prácticas que aplican e identificar carencias específicas de gestión asociadas a las fases de los proyectos de paradas de plantas. En este sentido, la metodología desarrollada ayuda a establecer estrategias de mejora a la medida "ad hoc" a corto, medio y largo plazo, estando dirigidas a optimizar el desempeño en la ejecucción de los proyectos de paradas. Esto se realiza a través de un clasificador mediante el que se puede identificar de forma rápida las mejoras específicas de acuerdo a la definición del estilo de gestión de un determinado Equipo de gestión de Paradas de Planta (EPP). Cabe destacar que los resultados del estudio 2 indican que aspectos relacionados con los factores Plazo y Calidad rigen las decisiones al resolver soluciones de compromiso en este tipo de proyectos. Por otra parte, se ha demostrado que la importancia atribuida a ciertas prácticas de gestión dependerá de la percepción del nivel de desempeño (NDD) que tengan los expertos sobre los factores Plazo, Coste, Riesgo y Calidad. En general, los resultados obtendios a partir de la identificación de las prácticas usadas actualmente en la ejecución de proyectos de paradas de plantas indica que exiten grandes oportunidades de mejora. Así, la aplicación de la metodología ha demostrado que, a pesar de que su aplicación al caso de estudio no haya sido ejecutada en las fases tempranas, se han podido obtener resultados significativos al implementar las pertinentes mejoras en áreas donde el EPP presentaba carencias.