Tesis de Pregrado - Ingeniería Química
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En esta colección están depositadas todas las Tesis de Pregrado defendidas por estudiantes de la especialidad de Ingeniería Química en la UCLV.
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Publicación Acceso Abierto Impacto económico de extraer jugo de los filtros para producir levadura torula con vistas a incrementar el bagazo disponible(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2021) Ruano Bormey, Meliza MargaritaEl trabajo que se presenta tuvo como objetivo evaluar el impacto económico de extraer un por ciento del jugo de los filtros destinándolos a la producción de levadura Torula a partir de miel final y el por ciento de jugo de los filtros como materias primas con vistas a incrementar el bagazo disponible como contribución al sustento bioenergético de Quintín Bandera. El desarrollo consta del estudio de la documentación para la preparación del proyecto y la selección de los principales equipos que conforman la planta según los requisitos de cada etapa. Se realizaron los balances de masa y energía en cada etapa para obtener las corrientes de entrada y salida, apoyándonos por la literatura y tomando como base 40 toneladas al día como capacidad de producción de dicha planta. Se realizó el diseño de los equipos más importantes, así como de los tanques de recepción de las materias primas. Se calculó el costo de la inversión dando un valor de 8335929.894 $/año, se evaluó la rentabilidad de la inversión determinando el costo total de producción 3592186.451 $/año y las ganancias 3415813.549 $/año. Se determinaron los valores de los indicadores dinámicos: el VAN $14,596,715.27, la TIR 41% y el PRD 3 años. Se realizó un análisis de la optimización de los diferentes por cientos de extracción de jugo de los filtros para escoger el más rentable y óptimo, así como análisis de incrementos de ganancias de levadura torula y azúcar crudo a partir de una caña de alta calidad demostrando las ventajas del pago de la misma por su calidad. Finalmente se evaluó el impacto en los indicadores de la inversión del pago por el incremento de la calidad de la caña. Palabras claves: levadura torula, jugo de los filtros, diseño de los equipos, ganancias.Publicación Acceso Abierto Análisis de Ciclo de Vida en la planta de hormigón hidráulico perteneciente a la Unidad Básica Aseguramiento(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Sánchez Leiva, RogerEl presente trabajo está relacionado con la temática medioambiental en la Unidad Básica Aseguramiento, en el que se estudia particularmente, los procesos productivos del hormigón de 200 kg/cm2, el de 300 kg/cm2, el atezado y el mortero. El objetivo es determinar los impactos ambientales más significativos que están afectando la entidad para mejorar su desempeño ambiental, utilizando para esto el Análisis de Ciclo de Vida. Se realiza un diagnóstico ambiental de la Unidad Básica, de donde se obtienen los inventarios y se identifican cualitativamente los principales impactos que se generan durante los cuatros procesos de producción. La aplicación de la metodología del ACV se realiza sobre la base de los requisitos establecidos por la norma ISO 14040:2006 y se utiliza el software Sima Pro 9.1 empleando el método del ReCiPe. La fase de implementación del estudio demostró que las mayores contribuciones al impacto total para los cuatros procesos estudiados corresponden al cemento portland y al alto consumo de agua. Por otro lado, se indicó que las categorías de mayor impacto son el calentamiento global y formación de material particulado. Para la disminución del impacto se proponen mejoras al proceso como son la sustitución del cemento portland como materia prima por un cemento de bajo carbono menos agresivo con el medio ambiente, la instalación de un sistema de tratamiento de aguas residuales, la recirculación del agua tratada para su utilización en la limpieza y el mantenimiento de los equipos y la instalación de aspersores para mitigar las emisiones de material particulado durante el proceso productivo, entre otrasPublicación Acceso Abierto Procedimiento para la obtención de ácido fosfórico usando ácido clorhídrico de producción nacional(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Rodríguez Ballestero, Frank DanielEn el presente trabajo se propone una tecnología para producir H3PO4 usando roca fosfórica y HCl de producción nacional. Se realizó un estudio de localización, naturaleza y abundancia, así como identificar las propiedades elementales y físico-químicas de la roca fosfórica cubana. El proceso de obtención de H3PO4 se estableció después de un estudio de patentes y búsqueda bibliográfica referente a los impactos técnico, económico y ambiental del uso de ácidos sulfúrico, nítrico, fluorhídrico y clorhídrico, siendo el ácido clorhídrico la variante más ventajosa por el mínimo consumo energético que demanda, así como una roca de granulometría variada. En el proceso, la roca fosfórica previamente triturada se pone en contacto con el HCl (5%) durante 30 minutos y la mezcla resultante se filtra; posteriormente el licor se neutraliza con Ca (OH)2 y CaCO3, la disolución con CaHPO4 y CaCl2 se filtra y el filtrado rico en CaHPO4 se lleva a reaccionar con HCl (20%) para enriquecerlo en H3PO4 que se separa por extracción L: L usando n-butanol puro, a continuación es lavado con agua desmineralizada, finalmente el H3PO4 se somete a concentración usando triple efecto de evaporadores. Para calcular las corrientes de entradas y salidas en los equipos para el proceso se realizaron balances de masa y energía; se aplicaron criterios de diseño y selección del equipamiento usando catálogos. El análisis económico demostró que la tecnología de producción de ácido fosfórico usando roca fosfórica y ácido clorhídrico de producción nacional, resulta ser la opción más aconsejable con un valor actual neto ascendente a $ 7 866 969,23 y el plazo de recuperación al descontado de 3,5 años. Palabras claves: ácido fosfórico, roca fosfórica, ácidos inorgánicos, reactor de contacto, filtración, extracción L: L - lavado, concentración, análisis económicoPublicación Acceso Abierto Determinación de la factibilidad de una planta para la reutilización de cáscaras de huevos como suplemento en la alimentación animal(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Reyes Delgado, YosvielLa fábrica de mayonesa “La Purísima” tiene como misión producir mayonesa y aderezos para el consumo nacional y la exportación, pero debido al proceso productivo se generan cáscaras de huevo como residual sólido del proceso que requieren ser manejados adecuadamente para reducir su impacto ambiental. Este trabajo tiene como objetivo determinar la factibilidad de una planta de producción de un suplemento rico en carbonato de calcio a partir de cáscara de huevo como sustituyente del carbonato de calcio mineral en piensos para aves. Con ayuda de la matriz de importancia se determinó la etapa que mayor impacto ambiental tiene en el proceso de producción de mayonesa, resultando ser la etapa de cascado. Se determinó por vía experimental las características fundamentales del residual, el cual contiene un 93,33% de carbonato de calcio, una humedad de 1,6% y densidad de 1028 Kg/m3; también se realizó la curva de secado del proceso y la velocidad de secado. Con los resultados obtenidos experimentalmente y basado en la revisión bibliográfica se propuso una planta con capacidad para procesar 500 Kg/día de cáscara de huevo. Se seleccionaron los principales equipos de proceso y los auxiliares, además de calcular los parámetros de diseño y operación del secadero. El análisis de factibilidad de la planta se basó en los indicadores dinámicos donde se pudo obtener una VAN de $446223,2686, la inversión inicial se recupera en 1,308 años y la TIR es de 35,59. Del análisis ambiental se obtiene que la planta cumple con los requerimientos ambientales necesarios determinado por la metodología de producciones más limpias.Publicación Acceso Abierto Evaluación de la red de recuperación de calor en la Termoeléctrica Carlos Manuel de Céspedes(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Miranda Martínez, DayaisyAún cuando existe un crecimiento de las instalaciones de estaciones de energía renovable como la energía eólica, solar y mareomotriz, la energía para el mundo depende en gran medida de los combustibles fósiles para la generación de electricidad. El objetivo es determinar los ahorros potenciales de energía y oportunidades para la recuperación del calor en la planta termoeléctrica mediante la integración de calor. La evaluación energética incluye la aplicación del procedimiento para el análisis del uso de la energía y el método de análisis del Pellizco con el uso de Aspen Energy Analizer. Los indicadores de desempeño energético, actualmente no reportados para esta central eléctrica, contribuyen a la definición de una línea base energética y a la medición sistemática de la eficiencia. Mediante la integración energética se identifica un potencial energético que representa el 41 % de la máxima recuperación de energía en la central eléctrica. Los ahorros anuales de $ 51 895 107 de combustible, asociados a pérdidas de calor y a la recuperación del calor en la central eléctrica justifican proyectos potenciales de inversión en el área de la energíaPublicación Acceso Abierto Impacto de variación de mezclas de crudo en los resultados del proceso de destilación en la Refinería Sergio Soto(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Medina Crespo, Aelys AngelaDebido a la necesidad del incremento de calidad y producción de R3, materia principal para la producción de aceite dieléctrico en la refinería de petróleo Sergio Soto, se evaluó la alternativa de mezclar el crudo nacional específicamente el del yacimiento Pina-Cristales, con el petróleo ruso Ural. Se analizaron haciendo uso del simulador Aspen Hysys tres mezclas en diferentes proporciones (95:5, 90:10,85:15,80:20,70:30,60:40 y 50:50). Con vistas a minimizar la importación del Ural se realizó el análisis experimental manejando en una mayor proporción el petróleo cubano. Del estudio de las tres mezclas se identificó las más influyentes en las propiedades cualitativas y cuantitativas del R3.El ajuste de los resultados experimentales reportados para las tres muestras arrojó una mezcla Pina + UralsexLuga en una proporción de 60 y 40% respectivamente con valores de % de acidez del R3 de 1,5 %, un rendimiento del 10% y una cantidad total del corte R3 de 4166,66 kg/h Con ideas a su utilización a escala industrial se realizó el análisis económico, se seleccionomediante la metrología del modelo de regresión la composición optima de la mezcla seleccionada donde para una composición de 62,34 % de Pina y 38,64% de Ural se logró una ganancia máxima de 1 896 220,36 USD/añoPublicación Acceso Abierto Escalado de las etapas de purificación e isomerización de jarabes glucosados de sorgo para jarabes de fructosa a partir de estudios de laboratorio(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Labrada Mesa, DaniellaEl trabajo investigativo que se presenta constituyó la base para el diseño de una industria donde se purifique jarabe glucosado, para su posterior conversión en jarabes de fructosa. Con el empleo de los métodos de investigación teóricos y empíricos se analizaron tres estudios experimentales de obtención de jarabe glucosado: un primer estudio donde se trabajó con tres variables experimentales (concentración de ambas enzimas y tiempo de sacarificación) y se utilizó almidón de la variedad de sorgo rojo (CIAPR-132), se utilizaron en los procesos de hidrólisis y sacarificación del almidón las enzimas Termamyl (120L) y AMG (300L) respectivamente. Un segundo y tercer estudio donde se trabajó con sorgo blanco (UDG-110) y las enzimas comerciales Bialfa T y Glucozyme 2X, igual que en el anterior se analizó la incidencia de las variables independientes (relación sólido/líquido para el segundo y concentración de Bialfa T y tiempo de sacarificación para ambos) sobre las variables respuestas: Brix y ED. Se concluyó que la obtención de jarabe glucosado con harina de sorgo es una opción viable y más económica, pues se elimina la etapa de la extracción previa del almidón. La utilización de la resina Amberlite MB150 resultó ser eficaz en la purificación del jarabe glucosado, pues evita el envenenamiento de la enzima glucosa isomerasa, empleada en la conversión a fructosado Utilizando las herramientas del diseño se escaló la columna de intercambio iónico y se diseñó un reactor para la producción de jarabes fructosados, ambos a nivel industrial con una capacidad de 1000 L/producción. Mediante el análisis de costo se muestra que las ventas del producto tendrán un valor de 214 060 USD/año, dando una ganancia de 31 687 USD/año y que el plazo de recuperación de la inversión será de 1,8 añosPublicación Acceso Abierto Metodología para la puesta en marcha de una planta industrial productora de ácido sulfúrico concentrado(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Iglesias Barreto, Gabriel AlejandroDentro de los procesos industriales el ácido sulfúrico se usa directa o indirectamente en casi todas las actividades de fabricación y es un producto vital en la economía nacional. Las principales propiedades químicas que hace tan valioso al ácido sulfúrico es su poder deshidratante, su marcado carácter ácido y ser el agente corrosivo por excelencia. En Cuba la producción de ácido sulfúrico se limita casi exclusivamente a la producción ofrecida por la Empresa RayoNitro de Matanzas. Esta entidad opera hoy a una capacidad de trabajo muy inferior con respecto a la capacidad instalada a razón de la obsolescencia tecnológica. Para suplir la deficiencia de este importante compuesto en la industria nacional, la Empresa Militar Industrial de Villa Clara ha adquirido una planta nueva para la manufactura de ácido sulfúrico concentrado al 98.5%. El ácido sulfúrico es procesado según el método del doble contacto por su alta eficiencia productiva y sus bondades en cuanto a emisiones y efluentes. Las adversidades que ha enfrentado la asimilación de esta nueva capacidad industrial dejan como remanente aún una incipiente práctica para su puesta en marcha inicial y la explotación eficiente de sus capacidades productivas. En este trabajo se detalla minuciosamente la tecnología emplazada en la planta y el diseño de las torres de absorción química para los criterios de optimización del costo operacional. Se determinaron los requerimientos materiales y energéticos de la planta y la secuencia lógica para la conducción eficaz de la puesta en marchaPublicación Acceso Abierto Evaluación de la recuperación de calor de Sitio Total en la fábrica de papel Pulpa Cuba(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) García Ortíz, DayanaLa determinación de los objetivos de desempeño energético para Sitios Totales por Tecnología del Pellizco se ha utilizado ampliamente en la industria, que incluye los servicios del proceso y el diseño de la red de intercambiadores de calor integrados con el sistema de servicio del sitio. El objetivo del trabajo es diseñar la red de recuperación de calor en la fábrica de papel mediante la integración de calor de Sitio Total. Se aplica un procedimiento que incluye las metodologías de análisis de la energía y del Análisis del Pellizco, con el uso del recurso informático Aspen Energy Analyzer. El diseño de la red de intercambiadores de calor mediante la integración de calor de Sitio Total muestra que es factible la rehabilitación del sistema de recuperación de calor de la máquina de papel y del generador de vapor con los cuáles se logra un ahorro potencial anual de 216 t de fuel oil y 115776 m3 de agua, que hace factible invertir en el sistema de recuperación de calor de la fábrica, cuyo presupuesto del proyecto se estima recuperar en un año. El diseño de modificación de la red de intercambiadores de calor mediante la integración de calor de Sitio Total permite recuperar el 46,2 % de la máxima energía recuperable.Publicación Acceso Abierto Diseño de un reactor anaerobio UASB para el aprovechamiento energético de residuales lácteos (suero de queso) a escala piloto(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Fernández Castillo, Manuel AlejandroEn la industria láctea cubana y en específico la UEB Mérida, se producen grandes cantidades de suero de queso, cuyo aprovechamiento es limitado, y su vertimiento genera problemas ambientales. Para resolver esta problemática y sobre la base de las potencialidades de aplicación de reactores de alta eficiencia para el tratamiento de residuales lácteos, el objetivo de este trabajo fue: Diseñar un reactor anaerobio UASB orientado al aprovechamiento energético de residuales lácteos (suero de queso) a escala piloto. Para ello, se realizó el análisis físico químico del suero, se calcularon los parámetros de diseño y operación del reactor y se realizó la valoración económica del prototipo. Como resultado se obtuvo que la caracterización del suero de queso de la UEB Mérida contiene alta carga orgánica, a pesar de tener un pH ácido que puede dificultar su biodegradación. Se diseñó un prototipo de reactor UASB a escala piloto, con un volumen de 40 L y una altura de 2,94 m, el cual será capaz de producir aproximadamente 0,16 m3/d de biogás. El análisis económico para la implantación del reactor piloto, demostró su factibilidad técnico económica, con un período de recuperación de la inversión de 1,7 añosPublicación Acceso Abierto Tecnología para la obtención de ácido cítrico a partir del suero de leche(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Cruz Rodríguez, KatherineEl ácido cítrico es un ácido orgánico muy frecuente en la naturaleza siendo uno de los de mayor demanda y producción a nivel mundial debido a sus múltiples usos. En este trabajo se presenta una propuesta tecnológica para la producción de ácido cítrico a partir de suero de leche. Los flujos del proceso y sus propiedades fueron cuantificados para una producción diaria estimada de 7042,94 kg/día, aplicando balances de masa y energía. Se determinó que para esta demanda son necesarios 93 309, 06 kg de suero lácteo. El empleo del concepto de producciones más limpias permitió minimizar la emisión de residuos al medio ambiente. La evaluación económica demuestra que la inversión no es factible validada por los indicadores dinámicos; la recuperación de la inversión se realizaría en el curso de 13 años a partir de la instalación de la planta. Palabras Claves: ácido cítrico, suero de leche, Aspergillus Níger, fermentación, producción más limpiaPublicación Acceso Abierto Análisis del desempeño energético del central azucarero Quintín Bandera(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Rodríguez Pérez, WalterEl proceso de producción de azúcar crudo del central azucarero Quintín Bandera presenta pérdidas de recursos materiales y financieros por concepto de ineficiencias en la recuperación de la energía, así como deficiencias tecnológicas, que provocan una disminución de la eficiencia térmica general del proceso. El objetivo es evaluar el sistema energético, mediante la aplicación de sistemas de gestión de la energía, para la reducción de los consumos de energía y agua en el central azucarero. La evaluación del desempeño energético se sustenta en la implementación de un procedimiento para el análisis del uso de la energía según la norma cubana ISO 50001 para los sistemas de gestión de la energía. Las pérdidas de calor representan el 47,8 %, muy por encima del valor normado, y por tanto provocan un consumo adicional de combustible, que determinan un consumo de bagazo adicional de 63 260 t/a muy cercano a un déficit de bagazo de 52 433 t/a. Se determinan14 indicadores de desempeño energético, no reportados hasta ahora en este central azucarero, a partir de los cuales se puede definir una línea base energética para la evaluación sistemática de la eficiencia del uso de la energía. El ingreso estimado por concepto de ahorro de agua de reposición y calor perdido, hace factible proponer un proyecto de inversión, un VAN de $ 280 012 cuyo presupuesto se recupera en aproximadamente 5 años.Publicación Acceso Abierto Impacto de la extracción del jugo de los filtros en el encadenamiento en Quintín Banderas(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Prieto Orta, AnialyEn el trabajo, partiendo del necesario encadenamiento tecnológico que existe en una fábrica de azúcar crudo con una refinería de azúcar aledaña, se propone una estrategia para fortalecer su encadenamiento energético y materia en su desarrollo progresivo como biorrefinería mediante la extracción del jugo de los filtros. En la estrategia es esencial el efecto de la extracción del jugo de los filtros en la calidad de este tipo de azúcar y con ello en la del azúcar refino, lo que se evalúa mediante la modelación estadística del proceso a través de la agregación de los modelos de los elementos componentes, considerando las variaciones de los modelos en la etapa de purificación para los diferentes por cientos de extracción del jugo de los filtros. Una vez evaluados estos aspectos se procede a proponer una alternativa de utilización del jugo de los filtros en la producción de crema de levadura Torula para alimento animal, determinando las posibles ganancias para cada extracción y los indicadores dinámicos de las necesarias inversiones. Todo lo anterior debido a los ahorros energéticos y las posibilidades de las nuevas producciones de crema de levadura Torula. Finalmente se elaboran conclusiones y recomendaciones. Palabras claves: Energía, crema de Torula, jugo de los filtrosPublicación Acceso Abierto Diseño de una destilería de alcohol orgánico para el aprovechamiento de las mieles finales y otras corrientes intermedias procedentes de la UEB Carlos Baliño(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Pérez Mojica, JeffersonA partir de los estudios experimentales realizados por la Facultad de Química y Farmacia de la Universidad Central Martha Abreu de Las Villas fue propuesto el montaje de una destilería en la UEB Carlos Baliño para la producción de etanol orgánico a partir del aprovechamiento de la miel orgánica y el jugo de los filtros que se obtiene en dicha entidad. Se pudo determinar mediante balances que el central dispone de 2277,83 t/año de miel y 9936,14 t/año de jugo filtrado, lo que permitió llevar a cabo el proceso durante 56 días para un volumen de producción de 216 hL/día de etanol de baja graduación. Fue dimensionada la tecnología necesaria según los parámetros de diseño más importantes de cada equipo y se sometió la propuesta a un estudio de factibilidad, teniendo en cuenta una Inversión de Capital Total de $2 409 043,2 y un Costo Total de Producción de 1 670 902,427 $/año. Al ser el aguardiente orgánico un producto nuevo y relevante el cual no ha sido obtenido en el país a escala industrial, para establecer su posible precio de venta fue realizado un análisis de sensibilidad en el que se supusieron distintos valores, partiendo del precio del aguardiente tradicional y se determinaron los indicadores de factibilidad. Se demostró que la propuesta es viable para un precio del producto final de 225 $/hL, presentando Valor Actual Neto de $ 3 943 384,646, una Tasa Interna de Retorno del 32% y un Umbral de Rentabilidad para los cuatro años de trabajo de la plantaPublicación Acceso Abierto Propuesta tecnológica de una mini planta procesadora de leche y yogurt utilizando recursos locales y energía renovables en Remedios(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Pérez García, ElianetDebido a la inefectividad del sistema de acopio y distribución de leche existente en la provincia de Villa Clara se realizó una propuesta tecnológica de una mini planta procesadora de lácteos para la obtención de leche y yogurt en el municipio de Remedios, que contribuye a incrementar la eficiencia en esta actividad. Se confeccionó un procedimiento estratégico para la conducción de procesos agroindustriales complementado con asimilación de tecnologías y se validó el mismo para el caso estudio. El procedimiento desarrollado permite concretar secuencialmente la toma de decisiones empresariales e inversionistas, considera la investigación y desarrollo de procesos, la adaptación de tecnologías. Como parte de las fases de adaptación tecnológica prevista en el procedimiento estratégico se realizaron cálculos para dimensionar el pasteurizador, intercambiador de calor a placas que consta de tres secciones, sección de regeneración presentando un área de 12,18 m2, sección de pasteurización con un área de 14,51 m2 y la sección de enfriamiento presentando un área de 28,87 m2, también se dimensionó el fermentador con un volumen (10 m3), diámetro (1,95 m), altura (3,32 m) y una potencia de agitador de (1 097,91 w). Como resultado del análisis económico se obtuvo que la implantación de la mini planta de leche y yogurt es una inversión efectiva ya que alcanza un período de recuperación (PRD) de 2 años con un valor actual neto (VAN) de 198 297 369, una tasa interna de retorno (TIR) de 58 %. Palabras claves: mini planta, leche, yogurt, dimensionamiento, pasteurizador, fermentador, inversiónPublicación Acceso Abierto Diseño de una planta para la obtención de lechada láctica a partir de almidón proveniente de Manihot esculenta Crantz (yuca)(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) Pacheco Gómez, Carlos JavierAtendiendo a la aplicabilidad y valor agregado del ácido láctico y a la disponibilidad potencial de almidón de Manihot esculenta Crantz (yuca) para su elaboración, es necesario encontrar variantes tecnológicas con resultados técnico-económicos favorables que sean capaces de sustituir el uso tradicional del almidón de maíz. El objetivo del trabajo es diseñar una planta para la obtención de lechada láctica a partir de almidón de Manihot esculenta Crantz como sustituto del almidón de maíz tradicionalmente utilizado en la elaboración de este producto. Se elaboró un procedimiento de optimización mediante la Metodología de Superficie de Respuesta (MSR) que considera la relación de los factores experimentales más influyentes en la formación de ácido láctico. En la evaluación experimental se obtuvieron concentraciones óptimas de almidón, enzima Bialfa T y enzima Glucozyme 2X de 30 % p/p, 2 % p/p y 0,75 % p/p respectivamente, para un 0,31 % de acidez. A nivel industrial se escalaron las condiciones experimentales para las etapas de licuefacción, sacarificación y fermentación, manteniendo igual velocidad en la punta del impulsor, garantizadas las similitudes geométrica y bioquímica. La concepción tecnológica para la obtención de la lechada láctica requirió además un tanque disolutor, un inyector de vapor, un intercambiador de calor de placas y tres bombas centrífugas para el transporte de las corrientes fundamentales. La valorización de la lechada láctica como producto intermedio con una producción anual de 3550 L, arrojó indicadores de rentabilidad favorables con un periodo de recuperación de la inversión inferior a 3 años. La tecnología diseñada constituye una alternativa atractiva para impulsar el desarrollo agroindustriaPublicación Acceso Abierto Evaluación de la gestión de las aguas residuales en la UEB Productos Lácteos Mérida(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2020) López Cala, LeyanisDurante la producción de derivados lácteos se generan descargas líquidas, sólidas y gaseosas. Las emisiones líquidas se caracterizan por elevado contenido de aceites, grasas, materia orgánica y sólidos suspendidos que provienen de las aguas de proceso, de enfriamiento, de lavado y pérdidas de materia prima. La UEB Productos Lácteos Mérida cuenta con un sistema de tratamiento de sus aguas residuales, pero no funciona adecuadamente y las aguas se están vertiendo sin cumplir con las normas establecidas. En el trabajo se realiza un diagnóstico de dicho sistema de tratamiento con el objetivo de determinar los puntos críticos relacionados con la gestión de las aguas residuales y proponer medidas de mejora. Se identifican problemas relacionados con el estado técnico de los componentes del sistema y la generación de elevados volúmenes de aguas residuales con alta carga orgánica que hace que en la planta no se cumpla con los límites permisibles de vertimiento al cuerpo receptor. Se diseña un sistema de acciones de P+L y para la intensificación del tratamiento que permita una mayor eficiencia de la planta. Se propone la construcción de un humedal subsuperficial horizontal que presenta indicadores dinámicos de rentabilidad satisfactorios y se demuestra la factibilidad ambientalde la propuesta mediante una evaluación con enfoque de ciclo de vida.Publicación Acceso Abierto Propuesta de modificaciones tecnológicas del esquema de destilación de la destilería Heriberto Duquesne para su acercamiento al de Alficsa Plus S.A(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2020)En el trabajo se analizaron los procesos de obtención de alcohol extrafino en la destilería Heriberto Duquesne y en la destilería Alficsa Plus S.A haciendo énfasis en la etapa de destilación. Mediante balances de masa y energía se calcularon los consumos de miel y agua empleada en la fermentación en ambos procesos productivos, incluyendo la utilización del jugo de los filtros en el caso de la destilería de Heriberto Duquesne. Este aspecto disminuye en un 38,2 % el consumo de miel y en un 45,3 % el consumo de agua en la etapa. Se calcularon los consumos de vapor y agua de enfriamiento en cada columna para ambas industrias, obteniendo un índice de consumo de vapor de 0,566 t/hL de alcohol en Heriberto Duquesne y 0,172 t/hL de alcohol en Alficsa Plus S.A provenientes del generador de vapor, así como un índice de agua de enfriamiento de 13,34 m3/hL alcohol en Heriberto Duquesne y 6,98 m3/hL alcohol en Alficsa Plus S.A. Mediante una propuesta de acercamiento de la tecnología en la etapa de destilación de Heriberto Duquesne a la instalada en Alficsa Plus S.A, se logran reducir los índices de consumo para el vapor y el agua hasta valores de 0,46 t vapor/hL y 8,63 m3 de agua/hL de alcohol producido. A través de un diseño experimental 23 se identificaron como variables más significativas en el cálculo de la ganancia, el precio de la miel y el empleo del jugo de los filtros en la fermentaciónPublicación Acceso Abierto Diseño de una Planta Multipropósito de sulfatos en la provincia de Villa Clara(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2020) Fernández Leiva, RocíoEn el siguiente trabajo de diploma se diseñó una planta multipropósito para la obtención de sulfato de magnesio y manganeso, con el objetivo de satisfacer la demanda de fertilizantes en nuestro país, a partir de pirolusita y dolomita, minerales yacentes en Villa Clara. Para ello se realizaron los balances de materiales de las dos líneas de producción para 10000 t/año cada una, se diseñaron los equipos correspondientes a escala industrial con el método de escalado, utilizando los criterios de similitud geométrica y velocidad en la punta del agitador constante; se analizó la cinética de los procesos con el método gráfico y se hicieron los diagramas de flujo y la distribución en planta con el programa Visual Basic. Con el diseño óptimo con mínimo costo de operación de una torre de enfriamiento calculado, según la metodología estandarizada del Treybal (1988) y el método de optimización de la Regla de Oro, y los costos de equipamiento, se compararon los costos totales de inversión de las líneas de operación y la planta multipropósito diseñada, con la ayuda de las hojas de cálculo Excel y el Peters & Timmerhaus (1991). El análisis económico demostró la factibilidad del diseño de una Planta Multipropósito para la producción de sulfatos con un período de recuperación de 3.67 años. Palabras Clave: sulfato de manganeso, sulfato de magnesio heptahidratado, diseño, Planta Multipropósito, costo de operación, análisis económicoPublicación Acceso Abierto Análisis de la energía y de la integración de calor en la UEB Derivados Heriberto Duquesne(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2020) Fernández Flores, YandrielLa etapa de destilación es la de mayor consumo de energía en los procesos de obtención de alcohol. En el presente trabajo se realizó un análisis energético y de integración de calor en la producción de alcohol en la destilería perteneciente a la Unidad Empresarial de Base Derivados “Heriberto Duquesne". Se aplicaron los balances de masa y energía, así como la metodología de integración de calor con el empleo de las herramientas computacionales Aspen Energy Analyzer y HENSAD. Mediante el estudio del proceso se obtiene que el sistema de destilación consume 19,5 t de vapor/hL, con un índice de 0,562 t de vapor / hL de alcohol y 301 m3/h de agua de enfriamiento con índice de 13,34 m3/hL. El análisis energético y la integración de calor en el proceso permitieron identificar que la red de intercambio de calor presenta un ahorro potencial de 202 kW lo que constituye un ahorro total anual de $ 39 183,00, con una disminución de 0,7% en el costo total de producción si se planifican acertadamente las opciones de recuperación de calorPublicación Acceso Abierto Diseño de una planta de malteado de sorgo para sustituir importaciones de cebada en una cervecería(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) López López, MelissaEn el presente trabajo se estudió el malteado del sorgo UDG-110 para la obtención de bebidas malteadas en este caso cerveza. En el desarrollo experimental se maltearon granos de sorgo UDG-110 e ISIAP Dorado con agentes químicos Hipoclorito de Sodio e Hidróxido de Sodio a concentraciones de 0,05% p/p y 0,025% p/p, el procesamiento de datos se realizó mediante software Statgraphics y Design Expert que luego del análisis de las tres variables respuesta los mejores resultados de malteado se obtuvieron con el sorgo UDG-110, empleando Hipoclorito de Sodio en la máxima concentración estudiada de 0,05 % p/p para la elaboración de la cerveza se tomó dicho resultado y se obtuvieron cervezas que coinciden con el patrón de calidad de las cervezas cubanas. Se diseño una planta de malteado de sorgo para el procesamiento aproximado de dos toneladas de sorgo anuales cuyo análisis económico mostró que la propuesta presenta un valor actual neto (VAN) mayor que cero que apoya la rentabilidad de la propuesta, la inversión inicial se recupera en 4 años, siendo un valor aceptable para plantas de la industria química. La tasa interna de retorno (TIR) muestra un valor de 23,60% que ratifica la factibilidad económica de la propuestaPublicación Acceso Abierto Determinación de la vía más adecuada del empleo del CO2 generado en la textilera Desembarco del Granma(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2023) Macias Guzmán, ZuideryEl dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero y se produce en la textilera “Desembarco del Granma” por la combustión en el generador de vapor y en el calentador de aceite. El CO2 puede ser considerado como un recurso aprovechable dentro de la propia textilera y con ello tributar a un cambio de paradigma hacia un modelo de economía circular. El objetivo general fue determinar la vía más adecuada del empleo del CO2 generado en la textilera “Desembarco del Granma” para mitigar el impacto de este gas de efecto invernadero. El CO2 capturado en la textilera “Desembarco del Granma” tiene propiedades que propician su uso en sectores tales como: la neutralización de aguas residuales textiles, la industria de alimentos y la extinción de incendios. En las condiciones actuales el empleo del CO2 en la neutralización de las aguas residuales de la textilera “Desembarco del Granma” resulta la vía más adecuada en comparación con las otras variantes y no requiere degastos de transportación adicionales. Se obtuvo un indicador de circularidad de 80,3 %, lo que propicia un modelo que permite un cierre del ciclo del CO2. La categoría de daño salud humana resultó la más beneficiada al emplear el CO2 en el proceso de neutralización ya que se disminuyen 62,8 puntos de la afectación a esta categoría determinado con el programa Sima Pro. Los indicadores dinámicos VAN, TIR y PRD para la planta de recuperación del CO2 fueron $ 2 445 376,8; 38 % y 2,82 años respectivamentePublicación Acceso Abierto Diseño de una planta para la recuperación de CO2 de la corriente de gases emitidas por fuentes fijas de la UB Desembarco del Granma(Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2022) de la Coba Valdivia, Marcos AlexisEl presente trabajo se desarrolló en la planta de servicios de Ingeniería de la Unidad Básica “Desembarco del Granma”, donde tiene lugar la generación de vapor y el calentamiento de aceite térmico a través de la combustión del fuel oil búnker C. En ninguna textilera de Cuba se está empleando el CO2 para neutralizar las aguas residuales ni se usa un proceso de separación de este gas de la corriente que sale producto de los procesos de combustión. Se tiene por objetivo general diseñar una planta para la recuperación de CO2 de la corriente de gases emitidas por fuentes fijas de la UB “Desembarco del Granma” y como objetivos específicos: determinar las variantes tecnológicas para la recuperación de CO2 de las emisiones gaseosas de fuentes fijas mediante la revisión bibliográfica sobre el tema, diseñar una planta para la recuperación de CO2 considerando variaciones en la composición de la materia prima mediante el empleo de la simulación y evaluar el impacto económico y ambiental de la implementación de una planta para la recuperación de CO2 a partir de las emisiones gaseosas. La variante tecnológica más adecuada para la recuperación de CO2 de las emisiones gaseosas de las fuentes fijas de la UB “Desembarco del Granma” es la absorción con monoetanolamina (MEA) seguida del proceso de recuperación del solvente. Los equipos fundamentales seleccionados para la sección de absorción fueron: un ciclón, un intercambiador de calor de tubo y coraza con un área de transferencia de 27,11 m2 y una columna rellena que presenta una altura de 4,86 m y un diámetro de 0,9 m. Se determinó que las variaciones de la composición deCO2 de los gases que salen por la chimenea no afectan el diseño de la columna. En la sección de desorción se halló el área del intercambiador de calor necesario para aprovechar el contenido energético de la corriente de solvente regenerado, la cual es de 456 m2 y al diseñar con el empleo del Aspen Plus la columna de desorción se obtuvo que la misma presenta un diámetro de 0,9 m y una altura de 1,85 m. El costo de la inversión requerido es de $ 2118649,023 y el costo total de producción determinado es de 491030,7769 $/año. La inversión se recupera en un tiempo menor de 5 años, por lo que se considera factible. Se disminuye el impacto negativo sobre el medio ambiente del CO2 emitido de la Planta de servicios e ingeniería al ser recuperado de las emisiones gaseosas mediante la variante propuestaÍtem Restringido Análisis del desempeño energético en la fábrica de papel Pulpa Cuba(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2020) Ramírez Castro, Yojara; Hernández Touset, Juan Pedro; Echerri Ureta, GustavoLa fábrica de papel localizada en Trinidad, Sancti Spíritus, presenta deficiencias tecnológicas y operacionales que afectan la recuperación de la energía y el aguay, por tanto, los indicadores de desempeño energético del proceso. El objetivo es evaluar las oportunidades de conservación de la energía, mediante la aplicación de sistemas de gestión de la energía en la fábrica de papel. Basado en los requisitos que especifica la NC ISO 50001 para los sistemas de gestión de la energía, en cuanto a la revisión energética, se aplica una metodología para el balance de energía, mediante el cual se definen los principales indicadores de desempeño energético y de eficiencia energética y las pérdidas de calor. El análisis de la energía permitió definir cuatro índices de consumo que constituyen indicadores de desempeño energético (4,9 tvapor/t papel; 12 313,66 MJ/ t papel; 0,34 tFO/t papel; 4,9 m3 de agua/t papel), los cuales se pueden tomar como referencia para implementar el sistema de gestión de la energía e identificar oportunidades de mejora, constituyendo los componentes principales para definir una línea base energética. Se evalúa un esquema termoenergético que incluye las oportunidades de mejora en la generación, distribución y uso de la energía térmica. Es factible proponer un proyecto de inversión que incluye un generador de vapor, un turbogenerador y sustitución de válvulas reductoras de presión a partir del ahorro de agua de servicio a caldera, combustible y electricidad adquirida de la red nacional, cuyo presupuesto se estima recuperar en 4 años.Ítem Restringido Análisis de la energía y de la integración de calor en la UEB Derivados “Heriberto Duquesne”(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2020) Fernández Flores, Yandriel; Armas Martínez de, Ana Celia; Hernández Touset, Juan PedroLa etapa de destilación es la de mayor consumo de energía en los procesos de obtención de alcohol. En el presente trabajo se realizó un análisis energético y de integración de calor en la producción de alcohol en la destilería perteneciente a la Unidad Empresarial de Base Derivados “Heriberto Duquesne". Se aplicaron los balances de masa y energía, así como la metodología de integración de calor con el empleo de las herramientas computacionales Aspen Energy Analyzer y HENSAD. Mediante el estudio del proceso se obtiene que el sistema de destilación consume 19,5 t de vapor/hL, con un índice de 0,562 t de vapor / hL de alcohol y 301 m3/h de agua de enfriamiento con índice de 13,34 m3/hL. El análisis energético y la integración de calor en el proceso permitieron identificar que la red de intercambio de calor presenta un ahorro potencial de 202 kW lo que constituye un ahorro total anual de $ 39 183,00, con una disminución de 0,7% en el costo total de producción si se planifican acertadamente las opciones de recuperación de calor.Ítem Restringido Diseño de una Planta Multipropósito de sulfatos en la provincia de Villa Clara(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2020) Fernández Leiva, Rocío; González Suárez, Erenio; Serrano Castillo, JennyEn el siguiente trabajo de diploma se diseñó una planta multipropósito para la obtención de sulfato de magnesio y manganeso, con el objetivo de satisfacer la demanda de fertilizantes en nuestro país, a partir de pirolusita y dolomita, minerales yacentes en Villa Clara. Para ello se realizaron los balances de materiales de las dos líneas de producción para 10000 t/año cada una, se diseñaron los equipos correspondientes a escala industrial con el método de escalado, utilizando los criterios de similitud geométrica y velocidad en la punta del agitador constante; se analizó la cinética de los procesos con el método gráfico y se hicieron los diagramas de flujo y la distribución en planta con el programa Visual Basic. Con el diseño óptimo con mínimo costo de operación de una torre de enfriamiento calculado, según la metodología estandarizada del Treybal (1988) y el método de optimización de la Regla de Oro, y los costos de equipamiento, se compararon los costos totales de inversión de las líneas de operación y la planta multipropósito diseñada, con la ayuda de las hojas de cálculo Excel y el Peters & Timmerhaus (1991). El análisis económico demostró la factibilidad del diseño de una Planta Multipropósito para la producción de sulfatos con un período de recuperación de 3.67 años. Palabras Clave: sulfato de manganeso, sulfato de magnesio heptahidratado, diseño, Planta Multipropósito, costo de operación, análisis económicoÍtem Restringido Análisis del sistema de gestión energética de la destilería Agustín Rodríguez Mena(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2020) Domingos Tuta, Teresa Isabel; López Bello, Nancy; Cuevas Hernández, MabelEn este trabajo se realizó la estrategia para establecer una gestión energética en la destilería Agustín Rodríguez Mena, con el objetivo de minimizar gastos y aprovechar las fuentes energéticas de dicha instalación. Se realizó una propuesta que comprende del diagnóstico inicial hasta la integración para esto se emplearon como herramientas la inspección visual, los datos históricos de la fábrica, logrando demostrar que en los portadores energéticos el combustible es el que más gastos incurre y que hay la instrumentación y el recubrimiento es insuficiente para sostener la eficiencia energética además , se efectuaron los balances de energía, se contabilizan las pérdidas que ascienden a 225190,81 kcal/h y la baja eficiencia de la caldera alrededor del 67% por las deficiencias técnicas de esta principalmente, la repercusión económica de estas pérdidas de energía térmica en el sistema resultaron ser de 92339,58$ al año. Se determinó el consumo mínimo de utilidades en la destilería a través del análisis Pinch, observándose 46 kW de servicio de calentamiento(vapor), muy superior al calor que se recupera por intercambio térmico y que el proceso requiere solo 4 kW de servicio de enfriamiento (agua).El diseño de la red de intercambio de calor , demostró un proceso con alta demanda de servicio de vapor, que se puede reducir con el uso de corrientes calientes que son residuales actualmente y el emparejamiento de corrientes para incrementar la recuperación del calor.Ítem Restringido Evaluación energética de la máquina de papel en la fábrica Pulpa Cuba(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2020) Rodríguez González, Lisnedys; Hernández Touset, Juan PedroEn la fábrica de papel localizada en Trinidad, Sancti Spíritus, la sección de secado de la máquina de papelera sido modificada estructuralmente desde su puesta en marcha, con detrimento en la disponibilidad de equipamientos para la recuperación del calor. El objetivo de la presente investigación es identificar los ahorros potenciales de energía en la máquina de papel y oportunidades de mejora de la eficiencia térmica de la etapa de secado del papel, mediante el análisis energético y la aplicación de métodos de integración de calor. Se aplica una metodología para el balance de energía, mediante la cual se definen los principales indicadores de desempeño energético, así como la metodología de análisis del pellizco con el uso de los software HENSAD y Aspen Energy Analyzer. La evaluación energética incluyó la cuantificación de los flujos de energía para determinar los principales consumidores de energía, la evaluación comparativa del desempeño energético, la definición de los objetivos energéticos y el diseño de la red de intercambio de calor. Los indicadores de desempeño energético, la determinación de los objetivos de la red de intercambio de calor (servicios mínimos de calentamiento y enfriamiento, diferencia de temperatura mínima óptima, número mínimo de unidades de intercambio térmico, energía máxima recuperable) y su diseño mediante la tecnología del pellizco, han permitido identificar oportunidades de mejora para reducir los consumos de combustible y agua, mediante la recuperación del calor en la máquina de papel. Mediante el análisis de la energía y la aplicación de la metodología de integración de calor en el proceso de fabricación de papel se identifica un ahorro total anual de 48 902 $ que hace factible ejecutar un proyecto de inversión con un presupuesto de $35 546,5, cuya inversión se estima recuperar en 2 años.Ítem Restringido Evaluación de los parámetros operacionales del horno rotatorio de la Planta Experimental para la producción de cemento de bajo carbono(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2020) Concepción Maure, Lisbeth; Fabelo Falcón, José Antonio; Feijoó Caraballo, Javier AlejandroLa Planta Experimental para la producción de cemento de bajo carbono (LC3), ubicada en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, es una instalación semi-industrial que tiene como misión llevar a cabo diferentes estudios a escala industrial relacionados con el desarrollo de nuevos materiales de construcción. La obtención de este nuevo tipo de conglomerante a partir de un sistema ternario de clínquer - arcilla calcinada - caliza ha sido el eje central de las investigaciones precedentes. Sin embargo, aún no existe una tecnología fehacientemente estudiada que permita obtener arcillas calcinadas a escala industrial de forma óptima. De ahí la importancia de establecer los parámetros operacionales del horno rotatorio, de modo que su interacción resulte en la obtención de adecuados materiales reactivos para la sustitución del clínquer. La presente tesis tiene como objetivo evaluar el proceso térmico de calcinación de arcilla en el horno rotatorio de la Planta Experimental para la producción de cemento de bajo carbono, analizando las distintas variables operacionales de este. Como resultado se obtuvo a partir de los flujos de alimentación actuales y el diseño de los equipos, las variables operacionales, los perfiles de temperaturas externo, interno y del material y los gases de combustión a lo largo del horno rotatorio, así como el movimiento del material dentro de este. Además, se realiza la evaluación de los modelos en condiciones de operación, validando los balances de masa y energía en el software MATLAB. También es calculada la conversión media de las partículas de arcilla caolinítica según su granulometría a partir del modelo del núcleo sin reaccionar. Finalmente, se muestran los análisis experimentales para evaluar el nivel de calcinación y reactividad puzolánica de la arcilla calcinadaÍtem Restringido Diseño y modelación de un sistema experimental para el estudio del cultivo intensivo de la macroalga “Ulva Lactuca s.p” con el empleo de gases de combustión y el agua de mar residual de la ETE(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2020) Rodríguez Estevez, Elizabeth; Roche Delgado, Liset; García Rodríguez, AgustínEl cultivo intensivo de las macroalgas contribuye a reducir los niveles de contaminación del medio ambiente por su alto por ciento de asimilación de CO2 en el proceso de fotosíntesis. En Cuba, en la provincia de Cienfuegos, producto de las emisiones del polo productivo, en industrias como la termoeléctrica, existen grandes valores en cuanto a la emisión de gases de combustión por el uso de combustibles fósiles, entre ellos, el CO2 residual como principal causante del efecto invernadero. Por ende, el presente trabajo propone el diseño y un sistema de estudio para modelación de un sistema experimental del cultivo intensivo de la macroalga “Ulva Lactuca” con el empleo de gases de combustión y el agua de mar residual de la Termoeléctrica “Carlos Manuel de Céspedes”. A partir de los resultados de estudios precedentes, se determinó que para el montaje de la estación experimental se necesitan dos reactores (RCCA) de 20X40X19,8cm cada uno con un flujo de agua de mar de 0.8L/h para mantener un nivel de líquido de 12,58cm en el mismo, un distribuidor de gases de tuberías perforadas y una columna rellena de 2,08cm de diámetro y `69cm de altura con anillos Raschig de 1in para la absorción del SO2 de los gases de combustión. Por último, con la propuesta de la secuencia de estudio y modelación del proceso se determina que es posible conocer el comportamiento de variables como la velocidad de crecimiento en la producción de biomasa del alga con respecto al área de iluminación, la concentración de CO2, el nivel de líquido y la concentración de nutrientes del sistema de biorreacción a partir de los modelos de (Baquerisse D., 1999) y (Öberg, 2005) respectivamente.Ítem Restringido Diseño conceptual de un sistema tecnológico para la obtención de Alginato de Sodio como alternativa de uso del sargassum arribante(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2020) Rodríguez Prieto, Beatriz; Corona Martínez, RamónLas algas marinas son recursos valiosos que se han utilizado de dos formas diferentes en la alimentación, directamente en su forma natural o bien pueden ser procesadas para obtener compuestos químicos, que a su vez, se emplean en diversos tipos de industrias. A los compuestos extraídos de las algas que tienen la propiedad de formar soluciones viscosas o geles, se les llama ficocoloides. Los principales ficocoloides de importancia comercial son el alginato, que se extrae de las algas cafés; el agar y la carragenina que se extraen de las algas rojas (McHugh, 1987). Los alginatos son sales del ácido algínico que forman parte de la pared celular y de las regiones intercelulares de las feofitas, estos compuestos, tienen amplias aplicaciones en el sector industrial por lo que su extracción es ampliamente justificada como respuesta a las acrecentadas arribazones que se están dando de estas especies de algas que los contienen en costas y litorales de varios países en la región. Por estas razones en este trabajo se presenta una propuesta de un modelo conceptual planta para la obtención de Alginato de Sodio a partir del Sargassum, alga parda que contiene ácido algínico en su estructura, que puede extraerse en forma de sus sales comunes como es el caso que nos ocupa. Se analizaron vías de obtención diferentes de este ficocoloide seleccionándose para la evaluación el procedimiento de obtención de Alginato de Sodio por la vía del ácido algínico. Se seleccionó el equipamiento necesario para lograr cumplir al máximo con las operaciones propuestas, proponiéndose un diagrama de flujo para su representación y distribución. Para evaluar el modelo y comprobar desde un inicio su factibilidad técnico-económica se realizaron los balances en el proceso considerando la realización de un batch diario resultando la obtención de casi 5 t del producto Alginato de Sodio en un año, a partir de esta información se procedió al dimensionamiento de los equipos involucrados en el proceso en función de obtener el tamaño y la capacidad necesaria para procesar el alga y lograr la extracción del ficocoloide en cuestión. Como parte de esta evaluación se realizó el análisis económico correspondiente a partir de los procedimientos expuestos en Peter & Timmerhaus resultando para este caso un costo de inversión de $ 1565682.92, un costo total de $ 3407380.67. Es importante destacar que todos los cálculos de balances, diseño de equipos y evaluación económica fueron procesados en el Microsoft Excel.Ítem Restringido Modelación de fenómenos de adsorción a colorantes, metales pesados e hidrocarburos en disoluciones acuosas con residuos agroindustriales, aplicando el procesador “Jeads Proc”(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2020) Carbonell Guillén, Andrés Antonio; Broche Galindo, Maria Hertha; Rodríguez Rico, Iván LeandroExcel es una herramienta avanzada de análisis y visualización de datos que cuenta con posibilidades para calcular, graficar, tabular y programar lo que permitió desarrollar el diseño de un procesador de datos experimentales que contiene diversos temas comprendidos en el área de la biosorción de contaminantes en medio acuoso, el procesador “JeadsProc”, que se emplea para hacer la modelación partiendo de datos experimentales obtenidos en sistemas discontinuos y continuos por varios autores de la Facultad Química y Farmacia. Los ensayos en sistemas discontinuos con azul de metileno en disoluciones acuosas empleando residuos agrícolas de sorgo (RAS), bagazo de caña de azúcar (BCA) y sus mezclas como biosorbentes permiten determinar la cinética de adsorción mediante los modelos de pseudo-primer orden, pseudo-segundo orden, segundo orden, Elovich y difusión intraparticular, evaluar el efecto de la concentración de biosorbente variando a través de la masa de adsorbente o volumen de la solución, y luego obtener las isotermas considerando los modelos de Langmuir, Freudlich, Sips, Dubinin-Radushkevich y Temkin En sistemas continuos se estudia este proceso para disoluciones de las especies metálicas Cr+6 y Ni+2 y para hidrocarburos en columnas empacadas con BCA obteniendo las curvas de ruptura que se modelan según Adams-Bohart, Thomas, Yoon-Nelson, Dosis-Respuesta y Wolborska y se realiza su escalado. Se emplearon las funciones suma de los errores cuadrados (SSE) y error relativo promedio (ARE) para la determinación del error entre los datos experimentales y los obtenidos por el modelo. Los mejores ajustes para los datos experimentales resultan para el modelo cinético pseudo-segundo orden e isoterma de Freunlich y para las curvas de ruptura de Ni+2 e hidrocarburos son los modelos de Thomas y Yoon - Nelson y para el Cr+6 de Wolborska. A partir de la comparación de resultados del procesador con los obtenidos por los autores se comprobó la efectividad y confiabilidad del procesador.Ítem Restringido Estudio de factibilidad del montaje de una destilería de alcohol orgánico en la UEB Carlos Baliño(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2020) Rivas Mederos, Ana Li; Gallardo Aguilar, Irenia; Pérez Milian, YiselEn la presente investigación se llevó a cabo una revisión bibliográfica de los aspectos más importantes del proceso de obtención de etanol, generalidades de la etapa de fermentación y destilación, las ventajas de estas etapas para el proceso, así como generalidades de las producciones orgánicas y sus nutrientes. Se continuó el estudio, a escala de laboratorio, de la obtención de alcohol orgánico, con miel B orgánica, como materia prima, realizándose un diseño experimental de tipo factorial completo donde las variables a analizar sobre el grado alcohólico fueron la concentración de levadura a emplear en la pre fermentación y la concentración de azúcares en el fermentador, dando como resultado que la concentración de sustrato fue la variable de mayor influencia en el contenido de etanol obtenido. Se realizaron los balances de masa, para el estudio de una posible destilería en la UEB del CAI “Carlos Baliño” para una capacidad de 125 hL/día, con el diseño preliminar del equipamiento fundamental, los cuales fueron programados en el software profesional Microsoft Excel, demostrando su eficiencia tecnológica apoyándonos en los parámetros de diseño más importantes que son la altura y diámetro de los equipos fundamentales y por tanto su tamaño y capacidad. Se determinaron los indicadores económicos con una inversión de $ 442895,24 y un costo de producción de $ 263450,91 anuales y un VAN negativo, por lo que la inversión, no resultó factible desde el punto de vista económico, debido a la cantidad de miel de que se dispone, pero si desde el punto de vista social para el territorio.Ítem Restringido Estudio del malteado del sorgo ISIAP DORADO para la producción de maltina(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2020) José Neto, Dominique Morais; Gallardo Aguilar, IreniaEn el presente trabajo se estudió la elaboración de maltina para enfermos celíacos a partir del sorgo ISIAP DORADO. Primeramente, se buscó el mejor resultado del proceso de malteado, mediante el estudio de las variables más influyentes en el mismo. Se realizaron 10 ensayos generados mediante el software Statgraphics con un diseño factorial compuesto 2𝐾������������con un punto central, donde las variables fueron: concentración de NaOH en niveles de 0 - 0,05 % p/p y tiempo de remojo con 12 – 36 h, manteniendo un tiempo de germinación de 72 (h), con tres variables respuestas, humedad alcanzada en el remojo, porciento de granos germinados y pérdidas en el malteado. Para la elaboración de maltina se tomó la malta del punto central correspondiente a 0,025 % de NaOH y tiempo de remojo 24 h ya que ofreció los mejores resultados. Los parámetros de calidad medidos a la malta, fueron superiores a los obtenidos con el sorgo UDG-110 y los de calidad de la maltina, se corresponden con las elaboradas con otro sorgo y cercanos a la tomada como patrón. Se consideraron dos alternativas de producción de maltina, con capacidades de 2500 L/día y 5000 L/día, ambas trabajando 200 días al año. Del análisis económico se obtuvo, para la alternativa I un VAN de $ 1 248 122 y un PRD de 5,6 años y para la alternativa II un VAN de $ 3 397 729 y un PRD de 3,6 años, siendo esta última la mejor alternativa.Ítem Restringido Escalado y diseño del proceso de obtención de metabolitos antifúngicos a partir de Bacillus amyloliquefaciens CCIBP-A5 desde la escala de laboratorio(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2021) Villar Hernández, Javier Eduardo; Gallardo Aguilar, Irenia; Cruz Martín, Mileidy; Alvarado Capó, YelenysVarias cepas bacterianas han sido estudiadas, para combatir enfermedades causadas por el hongo Fusarium oxysporum f. sp.cubense (Foc). Dentro de ellos el género Bacillus spp., en particular, ha sido ampliamente estudiado como agente de control biológico debido a sus múltiples mecanismos de acción antagonista. Una de las especies dentro de este género que ha sido estudiada por el Centro de Investigacón de Biotecnología de las plantas IBP de VC, ha sido el Bacillus amyloliquefaciens CCIBP-A5 capaz de producir metabolitos con actividad antimicrobiana y que mostró las mejores potencialidades para el posible uso en programas de manejo de Foc raza 1. Es por ello que este trabajo, considera la posibilidad de ampliar los resultados obtenidos a nivel de laboratorio, mediante el escalado y proyección de una planta a escala piloto e industrial basado en la cepa de B. amyloliquefaciens CCIBP-A5. Se realizó el escalado de un biorreactor en su producción, para las capacidades de 5, 50 y 150 L, los que fueron simulados empleando el software profesional Súper Pro Designer V.10, se modeló el comportamiento del reactor para estas capacidades y se realizó el análisis de las concentraciones de la biomasa, medio de cultivo y el bioproducto. El análisis de estas variables arrojó resultados similares para las tres capacidades, con concentración de biomasa al final en valores de 13,5 g/L, mientras que la concentración del medio de cultivo disminuyó de un valor inicial de 46 g/l hasta valores prácticamente nulos, y la concentración del producto aumentó gradualmente hasta llegar a 0,9 g/L. Se determinaron los indicadores económicos a partir del diseño de la planta con capacidad de 150 L, con una inversión de 865 741,06 $USD, un costo de producción de 283 673,16 $ anuales, un VAN positivo, y un PRD cercano a un año siendo factible desde el punto de vista económico. Los resultados obtenidos muestran que la implementación de una planta para el desarrollo de B. amyloliquefaciens CCIBP-A5 es factible desde el punto de vista económico.Ítem Restringido Metodología para la clasificación y priorización de los riesgos sociales y territoriales. Caso de estudio municipio de Santa Clara(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2021) Viera Cárdenas, Darío Ernesto; Guerra Valdéz, Belkis Fabien; Dupin Fonseca, MarleneSe propone una metodología general y sus procedimientos específicos para los estudios de peligro, vulnerabilidad y riesgo a nivel territorial, que incluye el cálculo del riesgo social y el riesgo territorial. La misma se basa en los Lineamientos metodológicos para la determinación de los riesgos a nivel territorial de las instalaciones industriales y de servicios que manejan sustancias químicas peligrosas dados por el Citma y la metodología de la agencia internacional de energia atómica. Es aplicada al sector empresarial del municipio de Santa Clara, como caso de estudio práctico, obteniéndose como resultado que (41) instalaciones clasifican para realizar este estudio de (52) inventariadas. El riesgo social se clasifica bajo para todas las instalaciones estudiadas. En el estudio del riesgo territorial, se evalúan los peligros de incendio, explosión, fuga de gas tóxico y derrame de contaminante, obteniendo que clasifican (12) instalaciones con riesgo alto, pertenecientes a los OACEs Minem y Minil y (24) con riesgo medio predominando los OACEs Minem y Cimex. Los consejos populares con mayores riesgos son Capiro-Santa Catalina y Virginia. Estos resultados sirven como base para la toma de decisiones de los órganos de gobierno, permitiendo la priorización de acciones preventivas.Ítem Restringido Oportunidades de la generación de energía con biomasa cañera en la matriz energética cubana desde un enfoque de ciclo de vida(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2021) Ruíz Guirola, Marianela; Rosa Domínguez, Elena Regla; Pérez Bermúdez, Raúl AlbertoEn Cuba es de vital importancia la mejora de la matriz energética actual, por tal motivo en este trabajo se desarrolló un diagnóstico de las condiciones actuales, el cual tuvo como herramienta el método teórico de búsqueda de datos a partir de las fuentes de información brindada por la Unión Eléctrica (UNE), que ayudó como base para la búsqueda de potenciales existentes en el país que pueden aportar al mejoramiento de la matriz, que se revertirá la situación actual de 78,1% de las energías no renovables a un 46 % para el 2030 si se emplea biomasa como materia prima para la generación. Se realizó a partir del análisis de ciclo de vida (ACV), el estudio del impacto que provocan las diferentes fuentes de energía en la generación de 1 kilovatio hora (kWh), donde como resultado de este estudio se obtuvo que las mayores contribuciones a las categorías de impacto se corresponden con la generación de electricidad mediante el crudo y el fuel, evidenciando que las energías renovables impactan en menor medida sobre estas categorías lo que hace atrayente su empleo en la ampliación de la matriz energética. El estudio se concentra en la influencia que puede tener la energía producida a partir de biomasa cañera para mejorar la sustentabilidad de la matriz energética nacional, demostrándose que puede ser factible la introducción de bioeléctricas con las que se puede generar 120kWh/tcaña. Se tomó como caso de estudio la UEB Heriberto Duquesne para demostrar que al realizar cambios tecnológicos como el secado de bagazo se puede generar 0.327 kWh/tcaña más que cuando este no se realiza, además de aportar 1.88 % de energía a partir de biomasa a la matriz energética actual, logrando pequeñas reducciones en todas las categorías de impacto.Ítem Restringido Evaluación técnico-económico y ambiental de una alternativa para obtención de quitina y quitosano a partir de residuos de crustáceos en la EPICAI(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2021) Rojas Mayo, Zoila Rosa; Ley Chong, Néstor; Arce Guevara, Ernesto MiguelLas industrias procesadoras de pescado y mariscos (camarón, langosta, cangrejo, jaiba, entre otros) son altamente generadoras de desechos sólidos que contaminan el medio ambiente y se convierten en una carga económica para las mismas. Estos residuos son portadores de sustancias que tienen un alto valor agregado establecido a nivel mundial, como son, la quitina y el quitosano, ambos considerados como polímeros biofuncionales con amplia aplicación en el área de la biotecnología, en la medicina, la industria farmacéutica, la agricultura, entre otras. La transformación de estos residuos se puede realizar mediante tratamientos biológicos, químicos o la combinación de ellos, en dependencia de la aplicación y la industria a la que esté destinado el producto final. Este trabajo tiene como objetivo, proponer la implementación de una alternativa para la extracción de quitina a partir del exoesqueleto de crustáceos provenientes de la EPICAI, que sea factible desde el punto de vista técnico-económico y ambiental. Para dar solución a esto, se analizaron las diversas tecnologías para la obtención de este compuesto y se propuso la tecnología más apropiada para su producción, mediante el método químico.Ítem Restringido Intensificación e impacto ambiental del proceso de endulzamiento para la obtención del combustible de aviación Jet-A1 en la refinería Camilo Cienfuegos(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2021) Leiter Bormey, Merlyn; López Bello, Nancy; Cortés Martínez, RoxanaEn el proceso de refinación del petróleo los principales esfuerzos se encaminan hacia tecnologías más limpias amigables con el medio ambiente, por lo que se hace incuestionable el uso de herramientas que permitan la evaluación ambiental e intensificación de sus procesos, siendo este el eje central de los estudios realizados en la obtención de combustible de aviación Jet A-1 en la refinería Camilo Cienfuegos. Para la evaluación de los daños ambientales provocados se implementó como estrategia de gestión ambiental el análisis de ciclo de vida estableciendo como unidad funcional el combustible obtenido en la planta en una hora, con esta metodología se comprobó que el consumo de sosa en la etapa de lavado cáustico es el que reporta los mayores perjuicios ambientales en todas las categorías evaluadas siendo el calentamiento global, las radiaciones ionizantes, toxicidad cancerígena no humana, ecotoxicidad terrestre y marina las más significativas, por lo que es imprescindible disminuir su consumo, con este fin usando datos experimentales se obtuvo la cinética de las reacciones que intervienen en la etapa de lavado cáustico empleando el método diferencial con regresión polinomial. Con la cinética de las reacciones, datos de control operacional y datos económicos se formularon las funciones objetivos con sus respectivas restricciones, siendo posible la optimización jerárquica de esta etapa mediante el software MATLAB® donde se empleó la función fmincon que emplea el método de optimización cuasi-Newton para disminuir los impactos ambientales de la etapa al menor costo de producción siempre cumpliendo con las especificaciones del producto final (Jet A1). Los resultados de dicha optimización reflejan que la concentración de sosa óptima está en el rango de 0,15-0,2 mol/L minimizando los costos de producción y validando que mientras mayor azufre y ácidos nafténicos presentan las materias primas de las mezclas analizadas a procesar mayor será su impacto sobre este.Ítem Restringido Dimensionamiento de una planta de producción de cerveza empleando malta de sorgo a partir de diferentes condiciones experimentales(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2021) Keron Felix, Arnold; Gallardo Aguilar, IreniaEl estudio investigativo que se presenta constituyó la base para el dimensionamiento de una planta de cerveza a partir de sorgo, basado en la experiencia desarrollada en algunos trabajos que han sido realizados a escala experimental. Con el empleo de los métodos de investigación teóricos y empíricos se analizaron tres estudios experimentales : un primer estudio donde se trabajó con cuatro (4) variables experimentales diferentes donde fue utilizado el grano UDG -110 como materia prima, en el que se obtuvo que la combinación que brindó el mejor grado alcohólico fue una relación malta/líquido de 133 g/L, una concentración de enzima exógena de 0,08% p/p, una relación de adjunto (jarabe de sorgo) /malta de 50/50 y una concentración de inoculo de 1g/L. Un segundo estudio con el mismo sorgo que tuvo solo dos variables independientes; concentración de la enzima y tipo de adjunto, se concluyó que la mejor combinación fue usar el sorgo como adjunto y una concentración de la enzima de 0,7 % p/p. En el tercer estudio donde se utilizó la malta de otra variedad de sorgo, el ISIAP Dorado y la malta de cebada en diferentes proporciones, se reportó que la combinación que generó el mejor grado alcohólico fue la de 20% de malta de sorgo en la malta total. Para un mejor entendimiento de los resultados se hizo una comparación de los tres estudios fundamentado en las mejoras del grado alcohólico y se concluyó que la mejor alternativa de cerveza libre de gluten fue la del primer estudio y con vistas al ahorro por sustitución de importaciones el tercer estudio, el cual brindó los mejores resultados en cuanto al grado alcohólico, por lo que esta fue la base para el dimensionamiento desarrollado en este trabajo. Utilizando las herramientas del balance de materiales y energéticos y empelando un 30% de malta de sorgo para una capacidad de 25 HL de cerveza/templa, se logró un costo de producción de 474 604,67 $/año con una ganancia igual a 1 895 418,91 y un plazo de recuperación de la inversión en 2 años.