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http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20
2024-03-29T04:39:30ZCaracterización mecánica y por FTIR de bio-composites reforzados con residuos lignocelulósicos : Caracterización mecánica a tracción y por espectroscopía infrarroja de bio-composites elaborados con matriz conformada por PVAc/harina de amaranto y reforzados con residuos lignocelulósicos de palma aceitera: raquis y cuesco.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25339
Título: Caracterización mecánica y por FTIR de bio-composites reforzados con residuos lignocelulósicos : Caracterización mecánica a tracción y por espectroscopía infrarroja de bio-composites elaborados con matriz conformada por PVAc/harina de amaranto y reforzados con residuos lignocelulósicos de palma aceitera: raquis y cuesco.
Autor: Ballesteros Guerra, Josselyn Michelle
Director: Valle Álvarez, Lauro Vladimir
Resumen: The current environmental problems generated by the large volumes of solid wastes caused by the use of petroleum-derived plastics, greenhouse gases and contamination of water sources due to leachates resulting from poor management of lignocellulosic agro-industrial wastes raises a challenge in the research and development of new eco-friendly materials. This study evaluated the influence of the variation of the components present in the reinforcement on the tensile mechanical properties: modulus of elasticity, tensile strength, and breakage strain, as well as on the spectrophotometric properties of bio composites made from amaranth flour, PVAc, reinforced with rachis and palm kernels. For this purpose, the gelatinization process of amaranth flour was carried out, PVAc was added and the rachis/rachis ratios (10:90) and (20:80) for formulation 1 and 2. For the tensile tests, type I specimens were made, a universal machine was used, and a load was applied at a speed of 5 mm/min. The tensile tests revealed that the variation in reinforcement ratios does have a significant influence on the modulus of elasticity, tensile strength, and breakage strain. In addition, FTIR analysis was performed, the results of which reflected hydrogen bonding interactions between the matrix components and identified higher concentrations of lignin and cellulose in formulation 2.
Descripción: La problemática ambiental actual generada por los grandes volúmenes de desechos provocados por el uso de plásticos derivados de petróleo, los gases de efecto invernadero y contaminación de fuentes de agua debido a lixiviados producto de un mal manejo de desechos agroindustriales lignocelulósicos plantea un reto en la investigación y desarrollo de nuevos materiales amigables con el medio ambiente. En este estudio se evaluó la influencia de la variación de los componentes presentes en el refuerzo sobre las propiedades mecánicas de tracción: módulo de elasticidad, resistencia a la tracción y elongación a la rotura, así como en las propiedades espectrofotométricas de biocomposites elaborados a partir de harina de amaranto, PVAc, reforzados con raquis y cuesco de palma aceitera. Para ello, se llevó a cabo el proceso de gelatinización de la harina de amaranto, se agregó PVAc y las proporciones cuesco/raquis (10:90) y (20:80) para la formulación 1 y 2. Se elaboró placas mediante moldeo por compresión a 120 ºC. Para los ensayos de tracción se elaboró probetas tipo I, se utilizó una máquina universal y se aplicó carga con una velocidad de 5 mm/min. Las pruebas de tracción revelaron que la variación en las proporciones de refuerzo sí tiene una influencia significativa en el módulo de elasticidad, resistencia a la tracción y elongación a la rotura. Además, se realizó un análisis FTIR cuyos resultados reflejaron interacciones de enlace hidrógeno entre los componentes de la matriz y se identificó mayores concentraciones de lignina y celulosa en la formulación 2.2024-03-28T00:00:00ZAprovechamiento integral del aguacate Hass con síntomas de antracnosis : Optimización de la técnica de liofilización para la obtención de guacamole empleando enfriamiento rápido con nitrógeno líquido.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25338
Título: Aprovechamiento integral del aguacate Hass con síntomas de antracnosis : Optimización de la técnica de liofilización para la obtención de guacamole empleando enfriamiento rápido con nitrógeno líquido.
Autor: Romero Abarca, María José
Director: Donoso Quimbita, Caterine Isabel
Resumen: Ecuador, with its tropical climate conditions, offers an ideal environment for avocado cultivation. However, a significant amount of avocados are discarded because they don’t meet the necessary conditions for commercialization. These discarded avocados are often utilized as organic fertilizer or animal feed. Nevertheless, there is potential to utilize these avocados through processes such as lyophilization of the pulp to obtain powdered products, thereby improving avocado transport or exportation and adding value to the industry.
This study aims to analyze the characteristics of avocado pulp obtained through different cooling techniques such as conventional freezing and ultra-freezing at various lyophilization times, in order to optimize the techniques of the different treatments employed. Differences between the two applied treatments were measured in terms of bromatological characteristics, lipid profile, X-ray diffraction, and microscopic examination of lyophilized avocado pulp. Based on these characteristics, lyophilized guacamole was developed, which underwent microbiological analysis to assess product safety and sensory analysis to evaluate attributes and product acceptance.
The analysis revealed that both the cooling method and lyophilization time impact avocado powder characteristics. Ultra-freezing generally better preserves avocado cell structure compared to conventional freezing, as observed through microscopy and X-ray diffraction. On the other hand, optimization of the process indicated that the best condition for preserving bromatological characteristics such as ash content (3.830%), proteins (4.490%), and fats (31.256%) is ultra-freezing with a lyophilization time of 69.818 hours. Finally, from the production of guacamole, it was found that traditional guacamole presents better characteristics in terms of attributes and preference compared to spicy guacamole.
Descripción: El Ecuador es un país que por sus condiciones climáticas tropicales es apto para el cultivo de aguacates, sin embargo, existen una gran cantidad de aguacate que se desecha debido a que no cumplen las condiciones necesarias para su comercialización, estos aguacates descartados son utilizados como abono orgánico o alimento para animales. A pesar de ello, se puede hacer uso de este tipo de aguacates, mediante procesos como la liofilización de la pulpa para la obtención de productos en polvo, con estas operaciones se puede mejorar el transporte o la exportación del aguacate generando un valor agregado para esta industria.
Este estudio tiene como propósito el análisis de las características presentes en la pulpa de aguacate obtenido mediante diferentes técnicas de enfriamiento como es la congelación convencional y la ultracongelación a diferentes tiempos de liofilización, con el fin de optimizar las técnicas de los distintos tratamientos empleados. Las diferencias entre los dos tratamientos aplicados se midieron en características bromatológicas, perfil lipídico, difracción de rayos X y vista microscópica de la pulpa de aguacate liofilizada. De acuerdo con estas características, se desarrolló el guacamole liofilizado, del cual se realizó un análisis microbiológico para observar la inocuidad del alimento y un análisis sensorial para la evaluación de atributos y la aceptación del producto.
Del análisis se observó que tanto el método de enfriamiento como el tiempo de liofilización afectan a las características del aguacate en polvo. En general, la ultracongelación ayuda a preservar de mejor manera la estructura de la célula de aguacate en comparación con la congelación, este resultado se observó mediante microscopía y difracción de rayos X. Por otro lado, los resultados obtenidos mediante la optimización del proceso, indica que la mejor condición para conservar las características bromatológicas como: las cenizas (3.830%), proteínas (4.490%) y grasas (31.256%) es el método de ultracongelación a un tiempo de liofilización de 69.818 h. Por último, de la elaboración del guacamole, se obtuvo que el guacamole tradicional presenta mejores características en cuanto a atributos y preferencia con respecto al guacamole picante.2024-03-28T00:00:00ZSíntesis y caracterización de ferritas por el método de combustión en solución usando solventes eutécticos profundos : Síntesis y caracterización de ferritas de hierro por el método de combustión, usando etalina (cloruro de colina + etilenglicol) como solvente eutéctico profundo.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25332
Título: Síntesis y caracterización de ferritas por el método de combustión en solución usando solventes eutécticos profundos : Síntesis y caracterización de ferritas de hierro por el método de combustión, usando etalina (cloruro de colina + etilenglicol) como solvente eutéctico profundo.
Autor: Villa Osorio, Yeny Faisuri
Director: Endara Dranichnikova, Diana
Resumen: Magnetite (Fe3O4) is a ferrite with inverse spinel cubic structure, composed of 72.4% Fe and 27.6% O2. This material exhibits magnetic properties, enabling various applications such as catalyzing reactions, forming ferrofluids, treating pollutants, among others. Therefore, the present study aimed to synthesize Fe3O4 through the combustion method in solution using the DES ethaline. To achieve this, the DES was prepared from a 2:1 ratio between C2H6O2 and ChCl. Subsequently, the synthesis was carried out by solution combustion using the Fe(NO3)2·6H2O precursor along with ethaline. The same methodology was applied at different temperatures (300, 400, and 500°C) in stoichiometric and 50% excess ethaline conditions. Samples were analyzed using X-ray diffraction (XRD), atomic absorption (AA), transmission electron microscopy (TEM), and nitrogen physisorption (BET method) techniques.. Synthesis at 300°C was found to be more efficient, yielding Fe3O4 contents of 34% and 30%. The sample with 50% excess ethaline at 300°C did not show a higher Fe3O4 content compared to stoichiometric synthesis. AA analysis yielded Fe contents similar to literature values and those obtained through XRD. TEM analysis revealed particle sizes smaller than 50 nm. Finally, BET surface areas were 48.13 and 13.67 m2/g for the tests conducted at 300°C stoichiometric and with 50% excess ethaline, respectively.
Descripción: La magnetita (Fe3O4) es una ferrita con estructura cúbica espinela inversa, la cual se compone por 72,4 y 27,6% de Fe y O2. Este material presenta propiedades magnéticas, lo que permite que tenga diversas aplicaciones como: catalizar reacciones, formar ferrofluidos, tratar contaminantes, entre otros. Entonces, el presente trabajo tuvo como objetivo sintetizar la Fe3O4 a través del método de combustión en solución con el uso del DES etalina. Para ello, se preparó el DES a partir de una relación 2:1 entre C2H6O2 y ChCl. Posteriormente, se realizó la síntesis por combustión en solución con el uso del precursor de Fe(NO3)2·6H2O junto con la etalina. Se realizó la misma metodología a diferentes temperaturas (300, 400 y 500°C) en relación estequiométrica y 50% en exceso de etalina. Se analizaron las muestras mediante las técnicas de difracción de rayos X (DRX), absorción atómica (AA), microscopía electrónica de transmisión (MET) y fisisorción de nitrógeno (método BET). La síntesis a 300°C fue más eficiente, obteniéndose contenidos de Fe3O4 de 34 y 30% . La muestra con el 50% de exceso de etalina a 300°C, no presentó un mayor contenido de Fe3O4 con respecto a la síntesis estequiométrica. Mediante el análisis de AA, se obtuvieron contenidos de Fe similar a bibliografía y respecto a los obtenidos mediante DRX. En relación con el análisis por MET, se presentaron tamaños de partículas menores a 50 nm . Finalmente, las áreas superficiales mediante BET fueron de 48,13 y 13,67 m2/g para los ensayos realizados a 300 °C estequiométrica y con el 50% de exceso de etalina, respectivamente.2024-03-27T00:00:00ZEstudio de concentración gravimétrica natural y centrifuga de minerales auríferos aluviales. Experimentación y simulación : Simulación del sistema de concentración gravimétrica natural mediante mesa vibratoria.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25331
Título: Estudio de concentración gravimétrica natural y centrifuga de minerales auríferos aluviales. Experimentación y simulación : Simulación del sistema de concentración gravimétrica natural mediante mesa vibratoria.
Autor: Rodríguez León, Fernando Paúl
Director: Pazmiño Ibarra, Eddy Fernando
Resumen: Gravimetric separation is a process widely used in the metallurgical industry since it takes advantage of the difference in weights in the matrix of a mineral. One of the most common pieces of equipment to carry out this process is the Wilfley table, for which there are mathematical models that allow saving time and resources. The objective of this work is to develop software capable of predicting the recovery of particulate matter in a gravimetric separation, using mathematical functions already established for this purpose. For this, the Manser and Fitzpatrick models were chosen. Afterwards, bibliographic data was extracted using graph vectorization with gravimetric separation information on a Wilfley table. With this data, an algorithm was built whose function is to linearly interpolate the parameters of the models according to the granulometry and density entered by the user. Afterwards, the algorithm was applied in the development of a user interface that facilitates its use. Finally, the effectiveness of the program was verified through experimental data. From the verification it was obtained that for densities close to 2.7 and 7.3 the prediction error is less than 10%. However, for materials with a density close to 3.4, the models are not calibrated. This last fact indicates the need to load more data into the algorithm so that the interpolation is in smaller intervals of density and granulometry. Finally, in the hematite separation results, it was obtained that the simulation presents errors of less than 10% and close to 1, respectively, for both models.
Descripción: La separación gravimétrica es un proceso ampliamente utilizado en la industria metalúrgica, ya que aprovecha la diferencia de pesos en la matriz de un mineral. Uno de los equipos más comunes para llevar a cabo este proceso es la mesa Wilfley, para la cual existen modelos matemáticos que permiten el ahorro de tiempo y recursos. El objetivo de este trabajo es desarrollar un software capaz de predecir la recuperación de material particulado en una separación gravimétrica, mediante funciones matemáticas ya establecidas para este fin. Para ello, se escogió los modelos de Manser y Fitzpatrick. Después, se extrajo datos bibliográficos mediante vectorización de gráficos con información de separación gravimétrica en mesa Wilfley. Con estos datos se construyó un algoritmo cuya función es interpolar linealmente los parámetros de los modelos de acuerdo con la granulometría y densidad que ingrese el usuario. Después, se aplicó el algoritmo en el desarrollo de una interfaz de usuario que facilite el uso de este. Finalmente, se comprobó la efectividad del programa mediante datos experimentales. De la comprobación se obtuvo que para densidades cercanas a 2.7 y 7.3 el error de la predicción es inferior a 10%. Sin embargo, para materiales de densidad cercana a 3.4, los modelos no están calibrados. Este último hecho indica la necesidad de cargar más datos al algoritmo para que la interpolación sea en intervalos más pequeños de densidad y granulometría. Finalmente, en los resultados de separación de hematita se obtuvo que la simulación presenta errores inferiores al 10% y cercanos a 1, respectivamente, para ambos modelos.2024-03-27T00:00:00ZSíntesis y caracterización de ferritas por el método de combustión en solución usando solventes eutécticos profundos : Síntesis y caracterización de ferritas de níquel por el método de combustión en solución, usando etalina (cloruro de colina + etilenglicol) como solvente eutéctico profundo.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25330
Título: Síntesis y caracterización de ferritas por el método de combustión en solución usando solventes eutécticos profundos : Síntesis y caracterización de ferritas de níquel por el método de combustión en solución, usando etalina (cloruro de colina + etilenglicol) como solvente eutéctico profundo.
Autor: Cordero Jiménez, Karla Lisbeth
Director: Endara Dranichnikova, Diana
Resumen: Nickel ferrites are ferrimagnetic materials recognized for their electrical, magnetic, optical, and chemical stability properties, thus used in catalytic processes, environmental remediation, and various devices. This study examines the influence of temperature and the amount of ethaline used in the synthesis of nickel ferrites by solution combustion. For the synthesis, tests were conducted at temperatures of 300, 400 and 500°C for two variants, one using stoichiometric ratios between the nickel salt and the fuel ethaline, and another with 25% excess of ethaline. Characterization included X-ray diffraction (XRD), nitrogen physisorption, atomic absorption (AA) and transmission electron microscopy (TEM) analyses. The analyses showed best results at 500°C, with samples of inverse spinel crystal structure and uniform crystals. Morphological and surface analysis revealed spherical structures with particle sizes between 14 and 34 nm and specific surface area (SBET) of 15.57 m2/g, for the sample synthesized with stoichiometric ratios, and cubic structures with sizes varying from 15 to 55 nm, and SBET of 26.58 m2/g, for the sample in which excess ethaline was used. However, the chemical analysis showed for both cases a nickel deficiency, so it is determined that the temperature and the amount of ethaline had significantly affected the obtained ferrites properties.
Descripción: Las ferritas de níquel son materiales ferrimagnéticos reconocidos por sus propiedades eléctricas, magnéticas, ópticas y estabilidad química lo que les permite ser empleados en procesos catalíticos, de remediación ambiental y en diversos dispositivos. El presente trabajo estudia la influencia de la temperatura y de la cantidad de etalina utilizada en la síntesis de ferritas de níquel por combustión en solución. Para la síntesis se realizaron ensayos a temperaturas de 300, 400 y 500° C para dos variantes, una utilizando relaciones estequiométricas entre la sal de níquel y el combustible etalina, y otra con 25% de exceso de etalina. La caracterización incluyó análisis de difracción de rayos X (DRX), fisisorción de nitrógeno, absorción atómica (AA) y microscopía electrónica de transmisión (MET). Los análisis mostraron mejores resultados a 500°C, con muestras de estructura cristalina de espinela inversa y cristales uniformes. Los análisis morfológicos y de superficie revelaron estructuras esféricas con tamaños de partícula entre 14 y 34 nm y superficie específica (SBET) de 15,57 m2/g, para la muestra sintetizada con relaciones estequiométricas, y estructuras cubicas con tamaños que varían desde 15 a 55 nm, y SBET de 26, 58 m2/g, para la muestra en la que se utilizó exceso de etalina. No obstante, el análisis químico demostró para ambos casos una deficiencia de níquel, por lo que se determina que la temperatura y la cantidad de etalina influyeron significativamente en las propiedades de las ferritas obtenidas.2024-03-26T00:00:00ZEstudio preliminar de la síntesis de ferrita de hierro por el método de combustión en solución con el solvente eutéctico profundo relina (cloruro de colina y urea).
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25329
Título: Estudio preliminar de la síntesis de ferrita de hierro por el método de combustión en solución con el solvente eutéctico profundo relina (cloruro de colina y urea).
Autor: Angos Quimbiulco, Jessica Viviana
Director: Manangón Perugachi, Lucía Eliana
Resumen: This study focused on the synthesis of magnetite by the solution combustion method (SCS), using the deep eutectic solvent (DES) reline as fuel. The SCS method is fast, simple and economical, and it is based on the exothermic reaction between metal oxide precursors and fuel. The use of reline as fuel in the SCS method offers an efficient and environmentally-friendly alternative for the synthesis of ferrites. This work investigated the influence of the synthesis temperature and the precursor to fuel ratio on the properties of the obtained materials. Several characterization techniques were applied, including X-ray diffraction (XRD), atomic absorption (AA), transmission electron microscopy (TEM) and nitrogen physisorption. The results revealed that the synthesis temperature significantly impacts the composition and properties of the SCS products. Synthesis temperatures between 300-500 °C favor mainly the formation of maghemite and hematite instead of magnetite. Furthermore, the precursor to fuel ratio also affects the composition, size distribution and specific surface area of the synthesized samples. TEM analysis confirmed that the SCS method with reline allows the synthesis of materials smaller than 100 nm in size. The atmosphere control during the magnetite synthesis was crucial since the nitrogen atmosphere prevented partially the oxidation of magnetite to maghemita and hematite.
Descripción: Este estudio se enfocó en la síntesis de magnetita mediante el método de combustión en solución (SCS), utilizando como combustible el disolvente eutéctico profundo (DES) relina. El método SCS es un método rápido, simple y económico que se basa en la reacción exotérmica entre los precursores de los óxidos metálicos y el combustible. La utilización de relina como combustible y solvente en el método SCS ofrece una alternativa eficiente y respetuosa con el medio ambiente para la síntesis de ferritas. Se investigó la influencia de la temperatura de síntesis y la relación molar precursor:combustible en las propiedades de los materiales obtenidos. Se aplicaron diversas técnicas de caracterización, incluyendo difracción de rayos X (DRX), absorción atómica (AA), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y fisisorción de nitrógeno. Los resultados revelaron que la temperatura de síntesis impacta significativamente sobre la composición y propiedades de las muestras obtenidas, mostrando que temperaturas entre 300-500 °C favorecen la formación de maghemita y hematita en lugar de magnetita. Además, se observó que la relación precursor:combustible influye sobre la composición de las muestras, su distribución de tamaño de partícula y su área superficial específica. Los análisis por TEM confirmaron que el método SCS con relina permite sintetizar materiales de tamaño menor a 100 nm. El control de la atmósfera durante la síntesis fue crucial para la síntesis de magnetita dado que una atmósfera de nitrógeno logró evitar parcialmente la oxidación de la magnetita sintetizada a maghemita y hematita.2024-03-26T00:00:00ZCaracterización mecánica y por FTIR de bio-composites reforzados con residuos lignocelulósicos : Caracterización mecánica a tracción y caracterización por FTIR de bio-composites reforzados con residuos lignocelulósicos.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25311
Título: Caracterización mecánica y por FTIR de bio-composites reforzados con residuos lignocelulósicos : Caracterización mecánica a tracción y caracterización por FTIR de bio-composites reforzados con residuos lignocelulósicos.
Autor: Paredes García, Franklin Fernando
Director: Valle Álvarez, Lauro Vladimir
Resumen: The search for solutions for the responsible management of agro-industrial waste has motivated humans to research and develop bio-composites reinforced with lignocellulosic materials.
In this work we sought to use palm rachis and palm kernel fibres generated as by-products of the palm oil industry as reinforcement materials for thermoplastic polymeric matrix bio-composites. The effect of the proportion of rachis fibre and palm kernel present in the reinforcement on the mechanical properties of percentage elongation at break, modulus of elasticity, tensile strength and toughness of the bio-composite, as well as its effect on the infrared spectra obtained by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), was evaluated by means of the mechanical tensile test. The fibre/palm kernel ratios studied were 10:90 and 20:80.
The bio-composite was made by compression moulding technique, at a processing temperature of 130 ºC and with a palm rachis fibre of 45-50 mesh size. It was found that increasing the proportion of fibre in the reinforcement increases the stiffness of the bio-composite. It was also observed that the addition of a greater amount of fibre in the composite favours the interaction between the reinforcement components and the matrix, as it favours the formation of hydrogen bonds, which leads to an increase in the intensity of the absorption bands of this type of bonds.
Descripción: La búsqueda de soluciones para la gestión responsable de residuos de la agroindustria ha motivado al ser humano en la investigación y desarrollo de los bio-composites reforzados con materiales lignocelulósicos.
En este trabajo se buscó aprovechar las fibras de raquis y cuesco de palma generados como subproductos de la industria del aceite de palma, como materiales de refuerzo de bio-composites de matriz polimérica termoplástica. Se evalúo a través del ensayo mecánico de tracción el efecto que la proporción de fibra de raquis y cuesco de palma presentes en el refuerzo tiene sobre las propiedades mecánicas de porcentaje de elongación a la rotura, módulo de elasticidad, resistencia a la tracción y tenacidad del bio-composite, así como también su efecto en los espectros infrarrojos obtenidos mediante espectroscopía de infrarrojos por transformada de Fourier (FT-IR). Las proporciones de fibra/cuesco de palma que se estudiaron fueron 10:90 y 20:80.
El bio-composite se elaboró mediante la técnica de moldeo por compresión, a una temperatura de procesamiento de 130 ºC y con una fibra de raquis de palma de tamaño malla 45-50. Se encontró que el incremento en la proporción de fibra en el refuerzo produce un aumento de la rigidez del bio-composite. Así mismo, se observó que al adicionar una mayor cantidad de fibra en el composite se favorece la interacción entre los componentes del refuerzo y la matriz, ya que se propicia la formación de enlaces de hidrógeno, lo cual provoca el aumento de la intensidad de las bandas de absorción de este tipo de enlaces.2024-03-20T00:00:00ZEvaluación del estado de metilación del complejo mayor de histocompatibilidad clase 1, C (HLA-C) y su posible correlación con el estado nutricional de madres e infantes Kichwa en Ecuador.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25305
Título: Evaluación del estado de metilación del complejo mayor de histocompatibilidad clase 1, C (HLA-C) y su posible correlación con el estado nutricional de madres e infantes Kichwa en Ecuador.
Autor: Velastegui Peñafiel, Erick Gonzalo
Director: Orellana Manzano, Andrea Katherine
Resumen: Epigenetic alterations have been shown to have a high impact on the health and development of an individual, in this article we analyze for the first time the levels and patterns of methylation of exon 1 of HLA-C in Kichwa population of Ecuador, using saliva samples obtained at 2 times in an interval of 8 months and sequenced with nanopore technology. We found that there is no significant difference in the percentages of methylation in exon 1 of HLA-C of mothers and children after l8 months of lactation and life respectively, however, we found that infants tend to increase their methylation level in the first 2 years of life while mothers tend to decrease it after the first 2 years of lactation. When comparing methylation levels between mothers and infants we found that at T1 there is significant difference (p-value: 0.0148) as mothers have on average X̅= 2.06% and infants X̅=1.57% while for T2 this difference is not maintained. We also identified that along the 122bp comprising exon 1 of HLA-C, cytosines 32-33, 43-44 & 96-97 retain methylation patterns in time and inheritance. Finally, we found that there is a correlation between vitamin D deficiency and increased methylation in infants, for the other variables no correlation was found between nutritional status and HLA-C exon 1 methylation levels.
Descripción: Las alteraciones epigenéticas han demostrado tener un alto impacto en la salud y el desarrollo de un individuo, en este artículo analizamos por primera vez los niveles y patrones de metilación del exón 1 de HLA-C en población Kichwa de Ecuador, mediante muestras de saliva obtenidas en 2 tiempos en un intervalo de 8 meses y secuenciadas con tecnología nanopore. Encontramos que no existe diferencia significativa en los porcentajes de metilación en el exón 1 de HLA-C de madres e hijos tras l8 meses de lactancia y vida respectivamente, sin embargo, encontramos que los infantes tienden a aumentar su nivel de metilaión en los 2 primeros años de vida mientras que las madres tienden a disminuirlo tras los 2 primeros años de lactancia. Al comparar los niveles de metilación entre madres e infantes encontramos que en T1 existe diferencia significativa (p-value: 0,0148) pues las madres tienen en promedio X̅= 2,06% y los infantes X̅=1,57% mientras para T2 no se mantiene esta diferencia. También identificamos que a lo largo de los 122pb que comprenden el exón 1 de HLA-C, las citosinas 32-33, 43-44 & 96-97 conservan los patrones de metilación en tiempo y herencia. Por último, encontramos que existe una correlación entre la deficiencia de vitamina D y el aumento de metilación en infantes, para las demás variables no se encontró correlación entre el estado nutricional y los niveles de metilación del exón 1 de HLA-C.2024-02-01T00:00:00ZPlanteamiento de Mejora de Productividad, utilizando la metodología Lean Manufacturing, en el Proceso de producción de cerveza artesanal en la Empresa “Quiteña” de la ciudad de Quito.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25296
Título: Planteamiento de Mejora de Productividad, utilizando la metodología Lean Manufacturing, en el Proceso de producción de cerveza artesanal en la Empresa “Quiteña” de la ciudad de Quito.
Autor: Mena Pérez, Lisbeth Katherine
Director: Buitrón Flores, Pedro Enrique
Resumen: The objective of this graduation project is to prpose alternatives to improve productivity in the process of craft beer production at "La Quiteña," an Ecuadorian company founded in 2012. This brewery has successfully established itself as an alternative in the craft beer industry. The study focuses on the production process of QUAD beer, one of the most demanded varieties, which involves eight operations: milling, mashing, first filtration, boiling, fermentation, maturation, second filtration, and packaging. The current state of the process was characterized using block diagrams, flowcharts, synoptic and analytical charts, as well as Lean Manufacturing VSM metrics. The standard time in the actual state was estimated at 25.02 days, and through the proposal, it was reduced to 24.03 days. Similarly, the current cycle time, originally 44.69 min/L, was reduced to 40.81 min/L compared to the Takt time obtained of 33.02 min/L. The initial total productivity was 29.97 L/day, significantly increased to 63.39 L/day. The average productivity, initially identified at 200 mL/USD, improved to 289 mL/USD. The improvement proposal to achieve these metrics involves an adjustment in mashing, first filtration, and boiling operations. It is suggested to duplicate production to take advantage of the proposed tank system. Additionally, the 5S methodology is employed as a tool to manage identified problems. This study successfully achieves the initial objective.
Descripción: Este trabajo de titulación tiene por objetivo obtener una propuesta de mejora de la productividad en el proceso de la producción de cerveza artesanal, en la empresa "La Quiteña", es una empresa ecuatoriana fundada en el año 2012, que ha logrado consolidarse como una alternativa en el ámbito de la cerveza artesanal. Este estudio se centra en el proceso productivo de la cerveza QUAD, una de las variedades de mayor demanda. El proceso comprende ocho operaciones: molienda, maceración, filtrado uno, cocción, fermentación, maduración, filtrado dos y envasado. Se caracterizó el estado actual a través de diagramas de bloques, flujo, cursogramas sinópticos, analíticos, VSM y métricas de Lean Manufacturing. El tiempo estándar en el estado actual se estimó en 25,02 días, y mediante la propuesta de mejora, se alcanzó 24,03 días. El tiempo de ciclo actual, originalmente de 44,69 min/L, se redujo a 40,81 min/L, en comparación con el tiempo Takt obtenido de 33,02 min/L. La productividad total inicial fue 29,97 L/día, y se elevó significativamente a 63,39 L/día. En cuanto a la productividad promedio, se identificó en el estado inicial 200 mL/USD, se alcanzó una cifra mejorada de 289 mL/USD. La propuesta de mejora para lograr estas métricas implica un ajuste en las operaciones de maceración, filtrado uno y cocción. Se sugiere duplicar la producción para aprovechar el sistema de tanques propuesto. Además, se emplean las 5S como herramienta para abordar los problemas identificados. Esta propuesta, cumple el objetivo planteado.2024-02-02T00:00:00ZDiseño y simulación de un sistema de control de calidad basado en redes neuronales para la clasificación paneles decorativos. caso empresa del sector maderero.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25295
Título: Diseño y simulación de un sistema de control de calidad basado en redes neuronales para la clasificación paneles decorativos. caso empresa del sector maderero.
Autor: Cumbajin Suárez, Luis Andres
Director: Dávila Frías, Alex Vicente
Resumen: The large amount of decorative laminated panels that are manufactured in companies dedicated to the production of wood panels, in conjunction with meeting the expectations of customers, has generated the obligation to maintain quality control during their production in order to ensure a reliable product. In the final stage of the board lamination process, a quality check is carried out, sometimes very common errors are not detected, due to the speed of the production line and the visual verification is prone to errors. Misclassification generates complaints from both the domestic and export markets, causing reprocessing and unanticipated long delays to customers. The first part of the research establishes the research question, the objectives and the hypothesis, followed by a theoretical referential where the conceptual foundations linked to the study are established. Subsequently, it is shown how the quality control system was designed and simulated by means of a neural network, to identify the class B boards, which present quality failures either of torn paper or glued paper, and to compare the benefits that it would add to the production process, with the boards identified and not identified during its production, whose information has been collected from 2021 to 2022 by means of production records. To conclude the research, a proposal is presented, consisting of a budget for a possible implementation of the board classification system.
Descripción: La gran cantidad de tableros decorativos laminados que se elabora en empresas que se dedican a producir paneles de madera, en conjunto con cumplir las expectativas de los clientes ha generado la obligación de mantener el control de calidad durante su elaboración con el objetivo de garantizar un producto fiable. En la etapa final del proceso de laminado de tableros, se lleva a cabo una verificación de calidad, en ocasiones no se detectan errores muy comunes, debido a la rapidez de la línea de producción y la verificación al ser visual es propensa a errores. La mala clasificación genera reclamos tanto del mercado nacional como del mercado de exportación, estos reclamos son causantes de reprocesos y retrasos prolongados no previstos a los clientes. En la primera parte de la investigación se establece la pregunta de investigación, los objetivos y la hipótesis, seguido de un referencial teórico donde se establece los fundamentos conceptuales ligados al estudio. Posterior se indica como se diseñó y simulo el sistema de control de calidad mediante red neuronal, para identificar los tableros clase B, los cuales presentan fallas de calidad ya sea de papel roto o papel pegado, y poder comparar los beneficios que agregaría al proceso de producción, con los tableros identificados y no identificados durante su producción, cuya información se ha recolectado desde el 2021 hasta el 2022 mediante históricos de producción. Para culminar la investigación se presenta una propuesta conformada por un presupuesto para una posible implementación del sistema de clasificación de tableros2024-02-02T00:00:00ZRecuperación de zinc de polvos de acería por lixiviación selectiva con ácido fosfórico o hidróxido de sodio.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25289
Título: Recuperación de zinc de polvos de acería por lixiviación selectiva con ácido fosfórico o hidróxido de sodio.
Autor: Sánchez Rivadeneira, Fernando Gabriel
Director: De la Torre Chauvi, Ernesto Hale
Resumen: Electric Arc Furnace Dust (EAFD) is an environmental hazard due to their high content of metals such as zinc, iron, lead, among others, as well as their small particle size. EAFD can be valorized by different pyro and hydrometallurgical methods. In the present study, we work mainly with steel mill dust containing 26.3% Zn, 20.1% Fe, and 0.9% Pb in the form of magnetite, zincite, and franklinite compounds. The aim is to recover zinc by acid leaching (sulfuric acid and phosphoric acid) and basic leaching (sodium hydroxide), for subsequent recovery of metallic zinc by electrolysis and smelting. The leaching tests are performed in one and two stages, with and without heating at 80 °C. The acid concentrations used are 150 g L-1 and for sodium hydroxide 240 g L-1. The best leaching recoveries were 94% with sulfuric acid, 97% with phosphoric acid, and 80% with sodium hydroxide, using a two-stage process and heating (80 °C). Electrolysis with graphite anode and stainless-steel cathode gives the best recovery results of
zinc deposited on the cathode which can be purified by fusion to 99% purity.
Descripción: Los polvos de acería generados por hornos eléctricos de fundición de acero son un peligro ambiental por el elevado contenido de metales como el zinc, hierro, plomo, entre otros, además por su reducido tamaño de partícula. Los polvos de acería se pueden valorizar por distintos métodos piro e hidrometalúrgicos. En el presente estudio se trabaja con polvos de acería que contienen 26,3% de Zn, 20,1% de Fe y 0,9 % de Pb en forma de compuestos como magnetita, zincita y franklinita principalmente. En este trabajo se propone recuperar el zinc por lixiviaciones ácidas (ácido sulfúrico y ácido fosfórico) y básicas (hidróxido de sodio), para una posterior recuperación de zinc metálico por electrólisis y fusión.2024-02-07T00:00:00ZValorización de escorias obtenidas tras el proceso de reciclaje de baterías automotrices mediante lixiviación del plomo residual empleando solventes eutécticos profundos (DES).
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25288
Título: Valorización de escorias obtenidas tras el proceso de reciclaje de baterías automotrices mediante lixiviación del plomo residual empleando solventes eutécticos profundos (DES).
Autor: Salgado Gaspar, Bruna.
Director: Endara Dranichnikova, Diana.
Resumen: The recycling of automotive batteries is one of the most polluting processes in the world due to the generation and accumulation of hazardous waste such as foundry slag. In the present study, a relatively cheap and safe alternative is proposed for the removal and recovery of lead from samples of said slag. Through analysis of TCLP extracts, it was found that the samples did not comply with the permissible limits of international regulations. Lead was found by XRF/XRD in concentrations up to 5.4% mainly as anglesite (PbSO4). For the hydrometallurgical processing, deep eutectic solvents (DES) were used, mainly recognized for being biodegradable and safe. Six operational variables were evaluated: type of sample, solvent, concentration, temperature, time, and pressure application. Using a solvent prepared based on choline chloride and glycerin in a 2:1 molar ratio, it was possible to dissolve 95% of the lead present in an acidic sample. This leaching efficiency was reached by applying a temperature of 90 oC, agitation of 470 rpm, pulp concentration of 5% and allowing a time of 5 hours to elapse. In addition, it was verified that applying hydrothermal pressure was not necessary in order to obtain favorable results. An optimized lead solution was placed inside of an electrowinning cell achieving 55% of lead recuperation on the cathode. The ability of DES to decontaminate slag was demonstrated so that the company complies with regulations, recovers the valuable metal, and grants the remaining material new possibilities of application.
Descripción: El reciclaje de baterías automotrices figura entre los procesos más contaminantes del mundo debido a la generación y acumulación de desechos peligrosos como la escoria de fundición. En el presente estudio se plantea una alternativa económica y segura para la remoción y recuperación de plomo a partir de dicha escoria. Mediante análisis de extractos TCLP se demostró que las muestras no cumplen con los límites permisibles de la normativa internacional. El plomo fue determinado por FRX/DRX en concentraciones hasta 5.4% principalmente a manera de anglesita (PbSO4). Para el procesamiento hidrometalúrgico se emplearon solventes eutécticos profundos (DES), que son reconocidos principalmente por ser biodegradables y seguros. Se evaluaron 6 variables operativas: tipo de muestra, solvente, concentración, temperatura, tiempo, y aplicación de presión. Empleando un solvente preparado a base de cloruro de colina y glicerina en relación molar 2:1, fue posible disolver 95% del plomo presente en una muestra de carácter ácido. Se logró esta eficiencia de lixiviación aplicando temperatura de 90 oC, agitación de 470 rpm, porcentaje de sólidos del 5% y dejando transcurrir un tiempo de 5 h. Además, se comprobó que no es necesario aplicar presión hidrotermal para la obtención de resultados favorables. También se demostró la capacidad de recuperar 55% del plomo en solución al colocarse en una celda de electrowinning. Los solventes eutécticos profundos resultaron ser apropiados para descontaminar a la escoria de manera que se pueda cumplir la normativa, recuperar el metal valioso y dar un nuevo uso al material remanente.2023-06-01T00:00:00ZDesarrollo de un método numérico para predecir el crecimiento dendrítico y efecto de la convección durante la solidificación de metales.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25262
Título: Desarrollo de un método numérico para predecir el crecimiento dendrítico y efecto de la convección durante la solidificación de metales.
Autor: Veloz Muñoz, Carlos Esteban
Director: Rojas Molina, Roberto Carlos
Resumen: : In the present study, a numerical method is proposed to predict two-dimensional dendritic growth and the effect of convection in the solidification of metals and/or alloys. For this purpose, the phase field method (PFM) is used together with the lattice Boltzmann method (LBM). The phase field method is used to capture the phase transformation during the solidification of the metal, while the lattice Boltzmann method is used to resolve the effect of the flow of the liquid part of the melt, which in this case of study is a forced convection process. The no-slip boundary condition at the solid-liquid interface is imposed by adding a dissipative force in LBM formulation. This method is called phase field-lattice Boltzmann method (PF-LBM). Two-dimensional calculations of the solidification of an Al-Cu alloy are carried out to analyze the effect of the fluid flow of the liquid part of the melt on the dendritic
growth. Compared to previous studies, the real physical viscosity of the alloy is used in this study to define the dimensionless values of the viscosity, time and space increments that allow obtaining stable computations. The simulations with different values of melt flow velocity and initial concentrations of the alloy successfully reproduce the patterns of dendritic growth during solidification. Additionally, the variation of the relaxation time in LBM is an effective way to optimize the numerical computations.
To simulate the dendritic growth of an Al-Cu alloy, dimensionless values of viscosity, velocity and time are obtained to satisfy. The results obtained can be compared with other results.
Descripción: En el presente estudio, se propone un método numérico para predecir el crecimiento dendrítico en dos dimensiones y el efecto de la convección en la solidificación de metales y/o aleaciones. Para lo cual se emplea el método “phase field” (PFM) o campo de fase, juntamente con el método de “lattice Boltzmann” (LBM). El método de “phase field” es usado para capturar la transformación de fase durante la solidificación del metal, mientras que el método de “lattice Boltzmann” se emplea para resolver el efecto del flujo de la parte líquida de la fundición, que en este caso ocurre como un proceso de convección forzada. La condición de no deslizamiento en la interfase sólido-líquido se satisface con una fuerza disipativa en LBM. Al método empleado en el estudio se lo denomina método “phase field-lattice Boltzmann” (PF-LBM). Simulaciones en dos dimensiones de la solidificación de una aleación de Al-Cu se realizan para analizar el efecto del flujo de fluido de la parte líquida de la fundición sobre el crecimiento dendrítico. Con respecto a estudios previos, el valor real de la viscosidad física de la aleación es utilizado en este trabajo para definir los valores adimensionales de viscosidad, incremento de tiempo y espacio que permitan obtener cálculos estables. Las simulaciones con diferentes valores de la velocidad de la mezcla fundida y concentración inicial de la aleación satisfactoriamente reproducen los patrones de crecimiento dendrítico. Además, la variación del tiempo de relajación en LBM efectivamente es una manera de optimizar los cálculos numéricos.2024-01-03T00:00:00ZInfluencia de Lean Manufacturing en la implementación de tecnologías de la industria 4.0 en un estudio de caso múltiple en empresas manufactureras de la provincia de pichincha.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25220
Título: Influencia de Lean Manufacturing en la implementación de tecnologías de la industria 4.0 en un estudio de caso múltiple en empresas manufactureras de la provincia de pichincha.
Autor: Guzmán Cachiguango, Mónica Janeth
Director: Cadena Echeverria, Jaime Luis
Resumen: The adoption of Industry 4.0 technologies promises to be a very useful tool to optimize processes. It is made up of 9 cybersecurity technologies, Internet of Things, industrial cloud, additive manufacturing, artificial intelligence, big data, robotics; On the other hand, there is another tool called Lean Manufacturing (LM), made up of various Kanban, just in time, 5s, TPM and SMED techniques that are also used to improve process productivity. This research aims to determine the classification and influence of the implementation of LM techniques in the adoption of 4.0 technologies in a multiple case study of 8 manufacturing organizations located in the province of Pichincha. For this purpose, an exploratory transectional non-experimental design with a mixed approach was used. The research tool was a closed survey made up of 3 sections, the data analysis was carried out in the SPSS software where the classification was analyzed with the PEARSON coefficient and ANOVA. It was found that of the 8 companies surveyed, only 25% of them have a medium-high level of implementation of Lean Manufacturing; Likewise, 100% of these present a low level of implementation of Industry 4.0 technologies, the ANOVA analysis 0.01 < 0.05 with 95% confidence demonstrates that there is an influence of the level of implementation of Lean Manufacturing on the adoption of industry 4.0 technologies and the PEARSON coefficient indicates whether there is a significant evaluation between variables.
Descripción: La adopción de las tecnologías de la industria 4.0 promete ser una herramienta muy útil para optimizar procesos, está conformada por 9 tecnologías ciberseguridad, internet de las cosas, nube industrial, fabricación aditiva, inteligencia artificial, Big data, robótica; por otro lado existe otra herramienta denominada Lean Manufacturing (LM), conformada por diversas técnicas Kanban, Just intime, 5s, TPM y SMED que de igual forma se emplea para mejorar la productividad de procesos. Esta investigación tiene como objeto determinar la correlación e influencia de la implementación de las técnicas LM en la adopción de las tecnologías 4.0 en un estudio de caso múltiple a 8 organizaciones de manufactura ubicadas en la provincia de Pichincha. Para ello se empleó un diseño no experimental transeccional exploratorio con enfoque mixto. La herramienta de investigación fue una encuesta cerrada conformada por 3 secciones, el análisis de datos se realizó en el software SPSS donde se analizó la correlación con el coeficiente de PEARSON y ANOVA. Se encontró que de las 8 empresas encuestadas únicamente el 25% de estas cuentan con un nivel de implementación de Lean Manufacturing medio alto; así mismo el 100% de estas presentan un nivel bajo de implementación de las tecnologías de la industria 4.0, el análisis ANOVA 0,01 < 0,05 con un 95% de confianza demuestra que si existe influencia del nivel de implementación de Lean Manufacturing en la adopción de las tecnologías de la industria 4.0 y el coeficiente de PEARSON indica si hay correlación significativa entre variables.2023-10-01T00:00:00ZEl ciclo PHVA aplicado al diseño de experimentos de mezclas para la optimización de recubrimientos: una aplicación industrial.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25159
Título: El ciclo PHVA aplicado al diseño de experimentos de mezclas para la optimización de recubrimientos: una aplicación industrial.
Autor: González Riera, Hernán Alfredo
Director: Buitrón Flores, Pedro Enrique
Resumen: This study utilized the PDCA cycle to optimize properties of an architectural coating through mixture experiments. Initially, in the first stage "Plan", an experimental plan was developed to attain the desired properties, with calcium carbonate, talc, and kaolin selected as key mixture components. Subsequently, the augmented simplex-centroid-mixture design was utilized to execute experimental runs in the second phase of the "Do" stage. Twenty experiments were conducted and assessed for viscosity, percentage of contrast ratio, whiteness percentage, brightness, and cost. During the third stage "Check” the experimental outcomes were evaluated, and each property was adjusted to a statistical model to predict its values. Viscosity, percentage of whiteness, and gloss were adjusted to a quadratic model, while percent contrast ratio was adjusted to a specific cubic model. Finally, during the last stage "Act” the properties were optimized according to established constraints while minimizing costs. The architectural coating's properties were optimized using a mixture composed of 6,11% calcium carbonate, 11,36% talc, and 3,37% kaolin by volume with respect to the total formula. The experimental test was conducted on the optimized mixture to ensure the accuracy and precision of the statistical model results.
Descripción: Este trabajo aplicó el ciclo PHVA en el diseño de experimentos de mezclas para la optimización de las propiedades de un recubrimiento arquitectónico. En la primera etapa Planificar se diseñó un plan experimental que permita alcanzar las propiedades de interés, se estableció como componentes principales de la mezcla a tres tipos de cargas, que son carbonato de calcio, talco y caolín. El diseño simplex con centroide aumentado se utilizó para ejecutar las corridas experimentales en la segunda etapa Hacer, en total se ejecutaron 20 experimentos y fueron caracterizados en cuanto a viscosidad, el porcentaje de relación de contraste, el porcentaje blancura, brillo y costo. En la tercera etapa Verificar, se evaluaron los resultados experimentales y cada propiedad se ajustó a un modelo estadístico para la predicción de sus valores. La viscosidad, el porcentaje de blancura y brillo fueron ajustados a un modelo cuadrático y el porcentaje de relación de contraste fue ajustado a un modelo cúbico especial. Finalmente, en la última etapa Actuar, se realizó la optimización de las propiedades de acuerdo con las restricciones establecidas y al menor costo posible. La optimización de las propiedades del recubrimiento arquitectónico se alcanzó con una mezcla en porcentaje en volumen compuesta por 6,11% de carbonato de calcio, 11,36% de talco y 3,37% de caolín respecto al total de la fórmula. La prueba experimental se realizó con la mezcla optimizada para garantizar la exactitud y precisión de los resultados del modelo estadístico.2023-11-22T00:00:00ZLixiviación férrica de un concentrado de cobre rico en calcopirita en un medio ácido para la recuperación de cobre.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25137
Título: Lixiviación férrica de un concentrado de cobre rico en calcopirita en un medio ácido para la recuperación de cobre.
Autor: Cascante Alvarado, Verónica Estefanía
Director: De La Torre Chauvín, Ernesto Hale
Resumen: Investigating copper recovery from sulfide minerals like chalcopyrite, which accounts for over 70% of copper reserves, is essential due to the depletion of commonly utilized sources such as copper oxides. The objective of the study was to determine the ferric leaching conditions of a concentrate rich in chalcopyrite in order to enhance copper recovery. Additionally, the regeneration of the oxidizing potential of the residual solution for recirculation in a new leaching process was investigated. Studies were conducted by adding an oxidizing agent (Fe2(SO4)3, FeCl3) with a concentration of [0,1 M] in a sulfuric acid medium [0,5 M]. A copper concentrate (CuFeS2 75%) was used and leached for a total of 80 hours. Subsequently, copper was recovered through metallic iron cementation. The residual solution was analyzed using atomic absorption spectroscopy (AA300 Perkin Elmer) to determine the contents of Cu and Fe, and titration with KMnO4 was performed to measure the Fe2+ content. To regenerate the residual solution, catalytic oxidation was carried out in an agitated reactor using microporous activated carbon powder (74 um and 1200 m2/g) at 30 g/L for 90 hours. The regenerated solution was used in a second leaching cycle with fresh material. The evaluation results of the ferric leaching conditions indicated a soluble copper recovery of 95% when operating with 1% solids, d80: 74 um, pH<2, electrochemical potential Eh>450 mV, 92 °C, [0,5 M] H2SO4, and [0,1 M] Fe2(SO4)3 for 80 hours. After cementation, the residual solution contained 0,01 mg/L of Cu and 10 g/L of Fe. Catalytic oxidation facilitated the conversion of 90,7% of the Fe2+ in the solution to Fe3+. In the second leaching cycle, the regenerated solution achieved a 75% recovery of soluble copper. In conclusion, the significance of temperature in the leaching process as a crucial factor for copper recovery is emphasized, and the feasibility of employing catalytic oxidation to regenerate the ferric solution used in leaching is highlighted as an appealing option for industrial applications.
Descripción: El estudio de la recuperación de cobre a partir de minerales sulfurados como la calcopirita, que representa más del 70% de las reservas de cobre, es de gran interés debido a el agotamiento de fuentes comúnmente empleadas en la industria como los óxidos de cobre. El objetivo del estudio fue determinar las condiciones de lixiviación férrica de un concentrado rico en calcopirita con el propósito de aumentar la recuperación de cobre. Además, se investigó la regeneración del potencial oxidante de la solución residual con el fin de recircularla en un nuevo ciclo de lixiviación. Se llevaron a cabo ensayos en los cuales se añadió un agente oxidante (Fe2(SO4)3, FeCl3) con concentración [0,1 M], en un medio de ácido sulfúrico [0,5 M]. Se utilizó un concentrado de cobre (CuFeS2 75%) y se lixivió durante un total de 80 horas. Posteriormente, se recuperó el cobre mediante cementación con hierro metálico. Se realizó el análisis de la solución residual mediante espectrofotometría de absorción atómica (AA300 Perkin Elmer) para determinar los contenidos de Cu y Fe, y se tituló con KMnO4 para calcular el contenido de Fe2+. Para regenerar la solución residual, se realizó oxidación catalítica en un reactor agitado con carbón activado pulverizado microporoso (74 um y 1200 m2/g), se empleó 30 g/L durante 90 horas. La solución regenerada se empleó en un segundo ciclo de lixiviación con material fresco. Los resultados de la evaluación de las condiciones de lixiviación férrica mostraron una recuperación del cobre soluble del 95% cuando se trabajó con 1% de sólidos, d80: 74 um, pH<1,5; potencial electroquímico Eh>450 mV, 92°C, [0,5 M] H2SO4 y [0,1 M] Fe2(SO4)3 durante 80 horas. Después de la cementación, la solución residual presentó un contenido de 0,01 mg/L de Cu y 10 g/L de Fe. La oxidación catalítica permitió la oxidación del 90,7% del Fe2+ presente en la solución a Fe3+. En el segundo ciclo de lixiviación, se logró una recuperación del 75% de cobre. En conclusión, se destaca la importancia de la temperatura en el proceso de lixiviación como un factor fundamental para la recuperación de cobre, y se resalta la viabilidad de utilizar la oxidación catalítica para regenerar la solución férrica utilizada en la lixiviación como una opción atractiva para aplicaciones industriales.2023-10-01T00:00:00ZCaracterización de las operaciones de referencia de una empresa distribuidora de reactivos de laboratorio en la ciudad de quito, utilizando el estándar base del modelo scor aplicados a través de un CRM.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25124
Título: Caracterización de las operaciones de referencia de una empresa distribuidora de reactivos de laboratorio en la ciudad de quito, utilizando el estándar base del modelo scor aplicados a través de un CRM.
Autor: Cisneros Jácome, Juan Andrés
Director: Buitrón Flores, Pedro Enrique
Resumen: The main objective of this study is to characterize the reference operations of a laboratory reagents distribution company in the city of Quito, using the base standard of the SCOR (Supply Chain Operations Reference) model applied through a CRM (Customer Relationship Management). The research focuses on analyzing and describing the key operations of the company's supply chain, from the acquisition of reagents to the final delivery to customers. For this purpose, the SCOR model framework is used, which provides a structured and widely recognized approach for the analysis and improvement of supply chain operations. A mixed methodology is used, combining qualitative and quantitative techniques, including surveys, observations and data analysis. Information is collected on processes, activities, information flows, performance indicators and customer relations. The results obtained allow characterizing the reference operations of the company, identifying areas for improvement and proposing recommendations to optimize the supply chain and strengthen the relationship with customers. In conclusion, this study provides a comprehensive view of the reference operations of a laboratory reagents distribution company in the city of Quito, using the SCOR model and a CRM system. The findings and recommendations contribute to the continuous improvement of operations and the delivery of high-quality service to customers in the laboratory reagent distribution sector.
Descripción: Este estudio tiene como objetivo principal caracterizar las operaciones de referencia de una empresa distribuidora de reactivos de laboratorio en la ciudad de Quito, utilizando el estándar base del modelo SCOR (Supply Chain Operations Reference) aplicado a través de un CRM (Customer Relationship Management). La investigación se centra en analizar y describir las operaciones clave de la cadena de suministro de la empresa, desde la adquisición de reactivos hasta la entrega final a los clientes. Para ello, se emplea el marco de referencia del modelo SCOR, el cual proporciona un enfoque estructurado y ampliamente reconocido para el análisis y mejora de las operaciones de la cadena de suministro. Se utiliza una metodología mixta que combina técnicas cualitativas y cuantitativas, incluyendo encuestas, observaciones y análisis de datos. Se recopila información sobre los procesos, actividades, flujos de información, indicadores de rendimiento y la relación con los clientes. Los resultados obtenidos permiten caracterizar las operaciones de referencia de la empresa, identificar áreas de mejora y proponer recomendaciones para optimizar la cadena de suministro y fortalecer la relación con los clientes. En conclusión, este estudio proporciona una visión integral de las operaciones de referencia de una empresa distribuidora de reactivos de laboratorio en la ciudad de Quito, utilizando el modelo SCOR y un sistema CRM. Los hallazgos y recomendaciones contribuyen a la mejora continua de las operaciones y a la entrega de un servicio de alta calidad a los clientes en el sector de la distribución de reactivos de laboratorio2023-11-11T00:00:00ZEvaluación de las medidas de control y prevención para disminuir el riesgo de estrés térmico en el cuarto de máquinas de un hospital de Quito.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25056
Título: Evaluación de las medidas de control y prevención para disminuir el riesgo de estrés térmico en el cuarto de máquinas de un hospital de Quito.
Autor: Chimba Conterón, Sandra Jacqueline
Director: Santos Torres, Roque Antonio
Resumen: The following work presents the evaluation of the prevention and control measures that were chosen as a possible alternative to reduce the risk of thermal stress in the machine room of a hospital in Quito. The objective was to determine if the material chosen to thermally insulate the heat sources was the most appropriate to reduce the temperature of the work environment. In the methodology, the hazards that affect the appearance of thermal risk were evaluated. As a result of this assessment, the resulta was that the environmental temperature exceeded the permitted limits. As a source control measure, it was proposed to cover heat-emitting surfaces with fiberglass. For the medium through which the heat travels, it was proposed to place a wall of laminated plaster with sufficient thermal resistance to prevent the passage of heat towards the transit areas of the boiler operators. The control measures at the source and in the environment were evaluated using the Energy 2D software. This program allowed simulating the thermal behavior of the insulators. Finally, a work-rest regime was proposed to know the maximum time that the worker can stay in the machine room. The conclusions were that the activity carried out by the boiler operators was light, the duration of the activities was longer than recommended, short breaks are required for each hour of work, the characteristics and properties of the proposed insulating materials allowed to decrease the temperature of the work place up to recommended levels.
Descripción: El siguiente trabajo presenta la evaluación de las medidas de prevención y control que se eligieron como posible alternativa para disminuir el riesgo de estrés térmico en el cuarto de máquinas de un hospital de Quito. El objetivo fue determinar si el material elegido para aislar térmicamente las fuentes de calor fue el más adecuado para disminuir la temperatura del ambiente laboral. En la metodología se evaluaron los peligros que inciden en la aparición del riesgo térmico. Como resultado de esta valoración se obtuvo que la temperatura ambiental sobrepasó los límites permitidos. Como medida de control en la fuente se propuso recubrir con fibra de vidrio las superficies que emitían calor. Para el medio por donde transita el calor, se propuso colocar una pared de yeso laminado con una resistencia térmica suficiente para evitar el paso del calor hacia las zonas de tránsito de los calderistas. Las medidas de control en la fuente y en el medio, fueron evaluadas mediante el software Energy 2D que permitió simular el comportamiento térmico de los aislantes. Finalmente, se propuso un régimen de trabajo-descanso para conocer el tiempo máximo de permanencia del trabajador en la sala de máquinas. Las conclusiones fueron que la actividad realizada por los calderistas era ligera, la duración de las actividades era mayor a la recomendada, se requieren realizar descansos breves por cada hora de trabajo, las características y propiedades de los materiales aislantes propuestos permitieron disminuir la temperatura del lugar de trabajo hasta niveles recomendados.2023-08-01T00:00:00ZEstudio preliminar de la síntesis de ferritas de cobalto cubiertas por una capa mesoporosa de silicalita de titanio con potencial aplicación para reacciones de oxidación selectiva: : estudio preliminar de la influencia de la relación molar de bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB) CTAB/(Ti+Si) en la síntesis de ferritas de cobalto cubiertas por una capa densa de sílice y una capa mesoporosa de silicalita de titanio.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24886
Título: Estudio preliminar de la síntesis de ferritas de cobalto cubiertas por una capa mesoporosa de silicalita de titanio con potencial aplicación para reacciones de oxidación selectiva: : estudio preliminar de la influencia de la relación molar de bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB) CTAB/(Ti+Si) en la síntesis de ferritas de cobalto cubiertas por una capa densa de sílice y una capa mesoporosa de silicalita de titanio.
Autor: Ruiz Andrade, Luis Francisco
Director: Manangón Perugachi, Lucía Eliana.
Resumen: Titanium silicalite catalysts are commonly used in olefin oxidation. One of the most utilized methods to obtain this type of material is the "sol-gel" approach, which involves the use of surfactants (e.g. CTAB) as templating agents. The aim of this study was to examine the influence of the molar ratio of hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) CTAB/(Ti+Si) on the synthesis of cobalt ferrites covered by a dense layer of silica and a mesoporous layer of titanium silicalite. The synthesis of the magnetic core, cobalt ferrite, was conducted via hydrothermal route using iron nitrate and cobalt nitrate as precursors. On the other hand, the mesoporous layer of titanium silicalite was synthesized through the sol-gel method, assisted by the hydrothermal route. In this process, along with titanium butoxide and silicon ethoxide, two different values of the CTAB molar ratio were employed. The two synthesized catalysts were characterized by X-ray Diffraction (XRD), Atomic Absorption (AA), Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES), and nitrogen physisorption. Furthermore, catalytic tests in the oxidation of styrene were conducted over a 6-hour period, and conversion was monitored using gas chromatography. The specific surface areas of the catalysts FCR_CTAB 0.31 and FCR_CTAB 0.35 were 327 and 568 m2/g, respectively. The catalyst synthesized with the CTAB molar ratio of 0.35 exhibited lower titanium content, explaining the decreased in styrene conversion despite having a higher specific surface area. In contrast, the catalyst with the CTAB molar ratio of 0.31 displayed the highest conversion of styrene (28 %). Although CTAB increased the surface area, it also negatively affected the titanium insertion into the silicalite framework. Consequently, the decline in the synthesized catalyst's catalytic activity was attributed to the elevated CTAB/(Ti+Si) ratio.
Descripción: Los catalizadores de silicallita de titanio se utilizan comúnmente en la oxidación de olefinas. Uno de los procedimientos de síntesis más empleados para obtener este tipo de material es el método "sol-gel", en el cual se emplean surfactantes (e.g. CTAB) como agentes de textura. El objetivo de este componente fue estudiar la influencia de la relación molar de bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB) CTAB/(Ti+Si) en la síntesis de ferritas de cobalto cubiertas por una capa densa de sílice y una capa mesoporosa de silicalita de titanio. La síntesis del núcleo magnético de ferrita de cobalto se llevó a cabo mediante la vía hidrotermal, utilizando nitrato de hierro y nitrato de cobalto como precursores. Por otro lado, la capa mesoporosa de silicalita de titanio se sintetizó a través del método sol-gel, asistido por la vía hidrotermal. En este procedimiento, junto con butóxido de titanio y etóxido de silicio, se utilizaron dos valores de la relación molar CTAB/(Ti+Si). Los dos catalizadores obtenidos fueron sometidos a análisis para su caracterización mediante Difracción de rayos X (DRX), absorción atómica (AA), Microscopia electrónica de barrido, Espectroscopía Infrarroja con Transformadas de Fourier, (FTIR) espectrometría de emisión óptica con plasma acoplado inductivamente (ICP-OES) y fisisorción de nitrógeno. Además, se llevaron a cabo pruebas catalíticas en la oxidación de estireno durante un período de 6 horas, durante el cual se monitoreó la conversión utilizando cromatografía de gases. Las áreas superficiales específicas de los catalizadores FCR_CTAB 0,31 y FCR_CTAB 0,35 fueron 327 y 568 m2g-1, respectivamente. El catalizador sintetizado con la relación molar de CTAB 0,35 reportó un menor contenido de titanio lo que explicó la menor conversión de estireno, a pesar de tener una mayor área superficial específica. En contraste, el catalizador con la relación de CTAB 0,31 alcanzó la mayor conversión de estireno (28%). A pesar de que el CTAB favoreció el aumento en el área superficial, también afectó negativamente la inserción de titanio en la red de silicalita. En consecuencia, la disminución en la actividad catalítica del catalizador sintetizado se atribuyó al incremento en la relación CTAB/(Ti+Si).2023-08-01T00:00:00ZEvaluación y rediseño del sistema de calentamiento y enfriamiento del biorreactor liflus gx : rediseño del sistema de control automático de temperatura del biorreactor tipo tanque agitado liflus gx.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24885
Título: Evaluación y rediseño del sistema de calentamiento y enfriamiento del biorreactor liflus gx : rediseño del sistema de control automático de temperatura del biorreactor tipo tanque agitado liflus gx.
Autor: Espinoza Aguilar, David Alexander
Director: Páez Lara, María Augusta
Resumen: The cooling system of LiFlus GX bioreactor comprises a U-tube with freshwater circulation and a pure proportional temperature controller that incorporates a solenoid valve. Heating is achieved by a metallic jacket, a solid-state relay (SSR) and an automatic ON/OFF control. An empty space between the jacket and the bioreactor tank is identified which becomes the main flaw. This hinders the heat transfer to the culture medium and compromises the integrity of the SSR. In this sense, this work targets the revamping of the automatic temperature control system without the jacket. Then, the mathematical model that describes the current behavior of the bioreactor was formulated and validated through fermentations with Saccharomyces cerevisiae in YPD at 5% glucose. Modifications in the revamping were incorporated into the mathematical model and the predictive results were compared with those obtained from the current behavior. Formulated model successfully describes current behavior with 0.67% and 2.78% deviations for culture medium and heating water temperature, respectively. The implementation of pure proportional controller and solenoid valve provides the decrease of temperature stabilization time (60 minutes), the SSR energy (162 J/min) and total water consumption (120.11 L). However, the original solenoid valve and SSR state oversized.
Descripción: El biorreactor LiFlus GX cuenta con un sistema de enfriamiento conformado por un tubo en U por el que circula agua fresca y un controlador proporcional puro de temperatura que incorpora una válvula solenoide. El calentamiento se logra mediante una chaqueta metálica que incorpora una niquelina y un control automático SI/NO. Entre la chaqueta y el tanque del equipo existe un espacio vacío que resulta la principal falencia ya que dificulta la transferencia de calor hacia el medio de cultivo y compromete la integridad de la niquelina. En este sentido, el presente trabajo propone el rediseño del sistema de control automático de temperatura sin usar la chaqueta y con el tubo en U únicamente. Para esto, se planteó el modelo matemático que describa el comportamiento actual del biorreactor y se validó mediante fermentaciones de Saccharomyces cerevisiae en YPD al 5% de glucosa. Los cambios propuestos del rediseño se incorporaron al modelo matemático y se compararon los resultados predictivos con los obtenidos del comportamiento actual. El modelo describe satisfactoriamente el comportamiento del control actual con desviaciones promedio de 0.67% y 2.78% para la temperatura del medio de cultivo y del agua de calentamiento, respectivamente. La incorporación de un controlador proporcional puro y una válvula solenoide en el rediseño permite la disminución del tiempo de estabilización de temperatura (60 minutos), de la energía entregada por la niquelina (162 J/min) y del consumo total de agua (120.11 L). Sin embargo, la válvula solenoide del control actual y la niquelina mantienen un sobredimensionamiento significativo.2023-09-01T00:00:00ZFortalecimiento de los procesos de elaboración de alcohol etílico de origen agrícola en ASOEMPRAC mediante el análisis de operaciones unitarias y productos de consumo para contribuir en el desarrollo tecnológico del cantón Pangua : Diseño de una planta para rectificación de etanol de origen artesanal para producir etanol de consumo humano en el cantón Pangua.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24861
Título: Fortalecimiento de los procesos de elaboración de alcohol etílico de origen agrícola en ASOEMPRAC mediante el análisis de operaciones unitarias y productos de consumo para contribuir en el desarrollo tecnológico del cantón Pangua : Diseño de una planta para rectificación de etanol de origen artesanal para producir etanol de consumo humano en el cantón Pangua.
Autor: Castañeda Cedeño, Amelia Carolina
Director: Guzmán Beckmann, Liliana
Resumen: The work presented below aimed to design an artisanal alcohol rectification plant to produce human-consumable ethanol in the Pangua canton, on land owned by ASOEMPRAC members, under environmental conditions of 0.86 atm and 25°C. The operational design considered a feed flow rate of 0.18 L/s of a non-ideal binary mixture of artisanal ethanol at 55% v/v, enabling an annual operation of 260 days, for 8 hours per day, ensuring compliance with the NTE INEN 362 regulations established for the quality of cane spirit for human consumption.
After analyzing the different options of unit operations that can be used and their advantages and disadvantages in achieving the process objectives, it was established that the rectification process begins when the stored alcohol is directed to a fractional distillation column with reflux, where the bottoms are heated in a concentric tube reboiler using steam from a water-tube boiler, generating upward vapor. The enriched vapor is cooled in the coil-type condenser, converting it back into liquid, obtaining distillate and reflux. After passing through a coil-type heat exchanger to reduce the temperature, the distillate is stored in a tank. The water used, both in the condenser and in the heat exchanger and boiler, is pretreated with an ion exchange water softener to remove minerals, ensuring optimal equipment performance and final product quality. Mass and energy balances were carried out based on fluid properties obtained at the specified ambient conditions and the energy gain or loss from each unit operation. This allowed for the development of the process block diagram (BPD) and process flow diagram (PFD), to which automatic pressure, flow, and level control systems were added for the proper operation of the equipment. Finally, the equipment for the various unit operations of the rectification process was sized for different operating conditions through engineering calculations that ensured the feasibility and effectiveness of the rectification process.
Descripción: El trabajo que se presenta a continuación tuvo como finalidad diseñar una planta de rectificación de alcohol artesanal para producir etanol de consumo humano en el cantón Pangua, en un predio perteneciente a los socios de ASOEMPRAC con condiciones ambientales de 0.86 atm y 25°C. El diseño operativo contempló un flujo de alimentación de 0.18 L/s de una mezcla binaria no ideal de etanol artesanal al 55% v/v, posibilitando una operación anual de 260 días, durante 8 horas al día, cuyo producto cumpla con la normativa NTE INEN 362 establecida para calidad de aguardiente de caña para el consumo humano.
El proceso de rectificación comprende un tanque de recepción de materia prima, una columna de destilación de platos perforados para incrementar la concentración de alcohol, y un intercambiador de calor en forma de serpentín para condensar el vapor concentrado del etanol, generando reflujo hacia la columna y el destilado. Para minimizar pérdidas por volatilización, el destilado se enfría adicionalmente en otro intercambiador de calor en forma de serpentín. Los fondos de la columna se evaporan en un intercambiador de calor de tubos y coraza, utilizando vapor sobrecalentado obtenido en una caldera acuotubular.
El agua a utilizar en el proceso se analizó en un laboratorio de aguas, y tras una comparación bibliográfica con normativa internacional, se optó por un equipo de ablandamiento de agua de tipo iónico para evitar incrustaciones y corrosión en los equipos. Se efectuaron balances de masa y energía que se plasmaron gráficamente en diagramas de bloques (BPD) y diagramas de flujo (FPD), incorporando sistemas de control automático para supervisar las diversas etapas operativas.2023-09-28T00:00:00ZEstudio preliminar de la síntesis de ferritas de cobalto cubiertas por una capa mesoporosa de silicalita de titanio con potencial aplicación para reacciones de oxidación selectiva : Estudio preliminar de la influencia de la relación molar de titanio ti/(ti+si) en la síntesis de ferritas de cobalto cubiertas por una capa densa de sílice y una capa mesoporosa de silicalita de titanio.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24860
Título: Estudio preliminar de la síntesis de ferritas de cobalto cubiertas por una capa mesoporosa de silicalita de titanio con potencial aplicación para reacciones de oxidación selectiva : Estudio preliminar de la influencia de la relación molar de titanio ti/(ti+si) en la síntesis de ferritas de cobalto cubiertas por una capa densa de sílice y una capa mesoporosa de silicalita de titanio.
Autor: Toabanda Congacha, Christian David
Director: Manangón Perugachi, Lucía Eliana
Resumen: Titanium silicalites are catalysts commonly used in the selective oxidation of olefins. However, their recyclability is limited by their particle size, so the synthesis of catalysts with a magnetic core surrounded by a titanium silicalite shell is proposed as an alternative to this problem. In this work, cobalt ferrites coated with a dense silica layer and a mesoporous titanium silicalite layer were synthesized, varying the Ti/(Si+Ti) molar ratio from 2.5 to 3. The magnetic core was obtained from the hydrothermal synthesis of cobalt ferrite with iron nitrate and cobalt nitrate precursors at pH 10, using hexadecyltrimethylammonium bromide as nucleation agent. The dense silica layer was obtained from sol-gel synthesis using silicon tetraethoxide, distilled water, ammonium hydroxide and ethanol. The mesoporous titanium silicalite layer was synthesized by hydrothermally assisted sol-gel, employing silicon tetraethoxide, titanium butoxide, distilled water, tetrapropylammonium hydroxide, ethanol and hexadecyltrimethylammonium bromide. Two molar ratios of titanium butoxide were tested to obtain Ti/(Si+Ti) molar ratios of 2.5 and 3. The synthesized catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), atomic absorption (AA), infrared spectroscopy (FTIR), Inductively Coupled Plasma Optical Emission spectroscopy ICP-OES, nitrogen physisorption and scanning electron microscopy (SEM). XRD results confirmed the formation of cobalt ferrite. SEM micrographs showed that the coating of the mesoporous layer was achieved. FTIR confirmed the formation of silica matrix and Si-O-Ti bonds related to the formation of Ti active sites. The specific surface area of both catalysts (FCR-Ti 2.5 and FCR-Ti 3) were 603 m2g-1. The pore size distribution (PSD) of FCR-Ti 2.5 catalyst was <3.5nm, while the PSD of FCR-Ti 3 was 3-4 nm. The total Ti content (ICP-OES) in FCR-Ti 2.5 was 0.78 mmol Ti g-1cat and in FCR-Ti 3 was 0.91 mmol Ti g-1cat. The conversions obtained with FCR-Ti 2.5 and FCR-Ti 3 catalysts were 20% and 18%, respectively. This catalytic activity was attributed to the fact that although the FCR-Ti 3 catalyst presented a higher Ti content, probably not all the Ti was in tetrahedral coordination.
Descripción: Las silicalitas de titanio son catalizadores comúnmente empleados en la oxidación selectiva de olefinas. Sin embargo, su reciclabilidad se ve limitada por su tamaño de partícula por lo que la síntesis de catalizadores con un núcleo magnético rodeado de una coraza de silicalita de titanio se propone como una alternativa a esta problemática. En este trabajo se sintetizaron ferritas de cobalto recubiertas de una capa densa de sílice y una capa mesoporosa de silicalita de titanio, variando la relación molar Ti/(Si+Ti) de 2,5 a 3. El núcleo magnético se obtuvo a partir de la síntesis hidrotermal de ferrita de cobalto con precursores de nitrato de hierro y nitrato de cobalto a pH 10, empleando como agente de nucleación bromuro de hexadeciltrimetilamonio. La capa densa de sílice se obtuvo a partir de la síntesis sol-gel empleando tetraetóxido de silicio, agua destilada, hidróxido de amonio y etanol. La capa mesoporosa de silicalita de titanio se sintetizó por via sol-gel asistido por vía hidrotermal, empleando tetraetóxido de silicio, butóxido de titanio, agua destilada, hidróxido de tetrapropilamonio, etanol y bromuro de hexadeciltrimetilamonio. Se probaron dos relaciones molares de butóxido de titanio para obtener las relaciones molares Ti/(Si+Ti) de 2,5 y 3. Los catalizadores sintetizados se caracterizaron por difracción de rayos X (DRX), absorción atómica (AA), espectroscopía infrarroja (FTIR), espectroscopía de emisión óptica con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-OES), fisisorción de nitrógeno y microscopía electrónica de barrido (MEB). Los resultados de DRX confirmaron la formación de ferrita de cobalto. Las micrografías por MEB mostraron que se logró el recubrimiento de la capa mesoporosa. FTIR confirmó la formación de la matriz de sílice y de los enlaces Si-O-Ti relacionados a la formación de sitios activos de Ti. El área superficial específica de ambos catalizadores (FCR-Ti 2,5 y FCR-Ti 3) fueron 603 m2g-1. La distribución de tamaño de poro (PSD) del catalizador FCR-Ti 2,5 fue <3,5 nm, mientras que la PSD de FCR-Ti 3 fue 3-4 nm. El contenido total de Ti (ICP-OES) en FCR-Ti 2,5 fue 0,78 mmol Ti g-1cat y en FCR-Ti 3 fue 0,91 mmol Ti g-1cat. Las conversiones obtenidas con los catalizadores FCR-Ti 2,5 y FCR-Ti 3 fueron 20% y 18%, respectivamente. Esta actividad catalítica se atribuyó a que a pesar de que el catalizador FCR-Ti 3 presentó un mayor contenido de Ti, probablemente no todo el Ti se encontraba en coordinación tetraédrica.2023-09-28T00:00:00ZRecuperación de zinc proveniente de polvos de acería usando solventes eutécticos profundos (DES) : Recuperación de zinc proveniente de polvos de acería usando el DES etalina (etilenglicol + cloruro de colina) como agente lixiviante.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24859
Título: Recuperación de zinc proveniente de polvos de acería usando solventes eutécticos profundos (DES) : Recuperación de zinc proveniente de polvos de acería usando el DES etalina (etilenglicol + cloruro de colina) como agente lixiviante.
Autor: Chusquillo Simancas, Janina Alexandra
Director: Endara Dranichnikova, Diana.
Resumen: Steel dusts are toxic waste from electric arc furnaces due to the presence of lead and cadmium, so their release into the atmosphere is harmful. Currently, they are processed by pyrometallurgical processes with recoveries greater than 90 % in the form of ZnO, while hydrometallurgical recoveries are greater than 75 %; however, most are laboratory-scale. To make the process of zinc recovery by hydrometallurgical route more environmentally friendly, it is proposed to use ethaline (EG:ChCl = 2:1) as a deep eutectic solvent for leaching. The present work seeks to evaluate the influence of temperature and the use of different oxidants in the recovery of zinc, as well as to assess electrodeposition. The highest recovery of zinc from zincite is 35.95 % at 90 °C because viscosity decreases and the interaction between DES and powders increases. The most effective oxidant is iodine with a recovery of 10.88 % due to its high solubility in ethaline. While, leaching kinetics follow the expression 1-(1-x)1/3=kt with an apparent velocity constant of 0.000868 h-1. Finally, from the electrodeposition, the cathode recovered zinc with a concentration of 69.33 % and an overall recovery of 0.039 % which can increase if the temperature and process time are increased.
Descripción: Los polvos de acería son residuos tóxicos de los hornos de arco eléctrico por la presencia de plomo y cadmio por lo que su liberación a la atmósfera es perjudicial. Actualmente los polvos se procesan mediante técnicas pirometalúrgicas con recuperaciones mayores al 90 % en forma de ZnO, mientras que por la vía hidrometalúrgica las recuperaciones son mayores al 75 %; no obstante, la mayoría son a escala laboratorio. Para que el proceso de recuperación de zinc por vía hidrometalúrgica sea más amigable con el ambiente se propone utilizar etalina (EG:ChCl = 2:1) como solvente eutéctico profundo para la lixiviación. El presente trabajo busca evaluar la influencia de la temperatura y el oxidante en la recuperación de zinc, así como valorar la electrodeposición. La recuperación más alta de zinc a partir de zincita es de 35,95 % a 90 °C a causa de que a la viscosidad disminuye y aumenta la interacción entre DES y polvos. El oxidante más efectivo es el yodo con una recuperación de 10,88 % debido a su alta solubilidad en etalina. En tanto que, la cinética de la lixiviación con aire sigue la expresión 1-(1-x)1/3=kt con una constante de velocidad aparente de 0,000868 h-1. Finalmente, en la electrodeposición, el cátodo recuperó zinc con una concentración de 69,33 % y una recuperación global de 0,039 % lo cual puede aumentar si se incrementa la temperatura y tiempo del proceso.2023-09-28T00:00:00ZRecuperación de zinc proveniente de polvos de acería usando solventes eutécticos profundos (DES) : Recuperación de zinc proveniente de polvos de acería usando como agente lixiviante el DES relina (Urea + Cloruro de colina).
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24858
Título: Recuperación de zinc proveniente de polvos de acería usando solventes eutécticos profundos (DES) : Recuperación de zinc proveniente de polvos de acería usando como agente lixiviante el DES relina (Urea + Cloruro de colina).
Autor: Sempertegui Espejo, Luisa Andreina
Director: Endara Dranichnikova, Diana
Resumen: Steel mill dusts are hazardous residues generated in steel fusion and refining operations. These residues contain heavy metals such as zinc, lead, and cadmium, with zinc being the predominant component due to its corrosion-resistant properties. Although current methods exist for treating these residues, such as physicochemical, pyrometallurgical, or hydrometallurgical processes, most of them pose environmental challenges and are costly.
With the aim of identifying a more sustainable approach, this study focused on zinc recovery from steel mill dusts using a deep eutectic solvent (DES) known as reline. Unlike conventional acids, reline is non-corrosive and non-toxic. Experiments were conducted at different temperatures (30° C, 60° C, and 90° C) and using various oxidizing agents (iodine, potassium permanganate, and air). Subsequently, zinc recovery of the leaching was achieved through electrodeposition under optimized operational conditions.
The highest recovery achieved was 48.84 % at a temperature of 60°C using iodine as the oxidizing agent. Furthermore, it was observed that leaching efficiency depends on both the type of DES employed and the chemical and mineralogical composition of the steel mill dusts. Therefore, understanding the interaction between the involved compounds is pivotal before conducting any experiments.
During electrodeposition, 3.66 mg of zinc were deposited in the cathode, with a total recovery of 0.19% due to the slow kinetics in DES systems. In summary, this study explored an environmentally friendly approach to treat steel mill dust and achieve efficient zinc recovery.
Descripción: Los polvos de acería son residuos peligrosos que se originan en operaciones siderúrgicas de fusión o en operaciones de afino al acero. Estos contienen metales pesados como zinc, plomo y cadmio, siendo el zinc el principal componente, valioso por sus propiedades anticorrosivas. Si bien en la actualidad existen operaciones fisicoquímicas, pirometalúrgicas o hidrometalúrgicas para el tratamiento de estos residuos, la mayoría tienen inconvenientes ambientales y altos costos.
Con el propósito de encontrar un enfoque más sostenible, este estudio buscó recuperar zinc de los polvos de acería utilizando el solvente eutéctico profundo (DES) relina, que no es corrosivo ni tóxico, a diferencia de los ácidos convencionales. Los ensayos se realizaron a diferentes temperaturas (30º C, 60º C, y 90º C) y utilizando diferentes oxidantes (yodo, permanganato de potasio, aire). Luego, con las mejores variables de operación, se recuperó zinc electrolítico mediante electrodeposición.
La mayor recuperación fue del 48,84 % a una temperatura de 60º C utilizando yodo como agente oxidante. Además, se observó que la eficiencia de la lixiviación depende tanto del DES empleado como de la composición mineralógica y química de los polvos. Por lo tanto, comprender la interacción entre los compuestos involucrados es fundamental antes de cualquier ensayo.
Durante la electrodeposición, se depositaron 3,66 mg de zinc en el cátodo, con una recuperación total del 0,19 % debido a la cinética lenta en sistemas con DES. En resumen, este estudio exploró un enfoque ambientalmente amigable para tratar los polvos de acería y lograr una recuperación eficiente de zinc.2023-09-28T00:00:00ZFortalecimiento de los procesos de elaboración de alcohol etílico de origen agrícola en ASOEMPRAC mediante el análisis de operaciones unitarias y productos de consumo para contribuir en el desarrollo tecnológico del cantón Pangua : Simulación de una columna de destilación para la rectificación de arcohol artesanal de ASOEMPRAC. 60 páginas. Quito : EPN.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24857
Título: Fortalecimiento de los procesos de elaboración de alcohol etílico de origen agrícola en ASOEMPRAC mediante el análisis de operaciones unitarias y productos de consumo para contribuir en el desarrollo tecnológico del cantón Pangua : Simulación de una columna de destilación para la rectificación de arcohol artesanal de ASOEMPRAC. 60 páginas. Quito : EPN.
Autor: López Espinoza, Shiry Israel
Director: Guzmán Beckmann, Liliana
Resumen: This study is the simulation of a distillation column to rectify artisanal alcohol using Aspen Hysys software. The main goal is to size and optimize this equipment to purify ethanol through the rigorous application of thermodynamic and phase equilibrium models. Initially, Aspen Hysys computational tools were used to determine the thermodynamic method which best represents the liquid-vapor equilibrium of the ethanol-water system under a wide range of operating conditions. The correct selection of the thermodynamic method this allows to obtain better data in the results in the simulation.
Next, the shortcut model of the distillation column was parameterized by defining feed conditions, composition, and basic equipment specifications. The shortcut approach allows estimate of the preliminary column characteristics. These estimates were then refined through rigorous steady-state simulations of the detailed column model. This approach made possible to determine the optimum column design, including number of theoretical stages, feed tray location, operating conditions, and mechanical specifications. Finally, the distilled product from the rectification tower was compared with the quality requirements of the Ecuadorian technical standards for alcoholic beverages, the simulations showed that it is possible to reach the concentrations indicated by the quality standards for alcoholic beverages by applying the distillation process.
Descripción: En el presente Trabajo de Integración Curricular se realiza la Simulación de una Columna de Destilación para la rectificación de alcohol artesanal de ASOEMPRAC. El objetivo principal es el dimensionamiento y optimización de un equipo que se utilizará para purificar etanol de una mezcla multicomponente de etanol artesanal a través del uso del entorno de simulación Aspen Hysys. Para cumplir con el objetivo planteado, inicialmente se determina, el método termodinámico que mejor se ajuste a los datos experimentales de las curvas de equilibrio a distintas presiones atmosféricas predefinidas, para que, en conjunto con una selección adecuada de un conjunto de variables de la mezcla inicial, se obtenga un modelo que permita optimizar los resultados del proceso de simulación.
Posteriormente, se procede con la parametrización del entorno de simulación en Aspen Hysys, iniciando con el método corto (shortcut) definiendo condiciones y composición de la alimentación, además de los parámetros de operación del equipo, este proceso permite la obtención de estimaciones iniciales para la columna de destilación. Para la obtención de resultados más exactos se emplea el método riguroso de la columna de destilación, con lo cual se define el diseño final del equipo, para este método, se emplea los resultados que se obtuvieron de forma previa en el método corto. Finalmente, se obtendrán las condiciones óptimas de la operación de la columna de destilación, considerando el cumplimiento de las normas de calidad para bebidas alcohólicas NTE INEN 362 y NTE INEN 18372023-09-28T00:00:00ZEfecto de los campos electromagnéticos en la activación de cepas autóctonas del grano de cacao durante la fermentación controlada.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24854
Título: Efecto de los campos electromagnéticos en la activación de cepas autóctonas del grano de cacao durante la fermentación controlada.
Autor: Guzmán Armenteros, Tania María
Director: Ruales Nájera, Jenny Cumandá
Resumen: Theobroma cacao CCN 51 has become popular for its high yield and pest resistance. However,
its pronounced acidity and astringency pose a challenge to market acceptance. Conventional fermentation
methods have had limited success in reducing these off-flavors. This study explores innovative techniques such
as electromagnetic fields (EMF) and starter cultures to control the cocoa fermentation process. In controlled
fermentation, several factors, field density and time, were evaluated in the variables: pH, temperature, humidity,
growth, metagenomics, fermentative performance and sensory quality. The fermented cocoa beans of the CCN–
51 and Nacional varieties were also subjected to gamma irradiation for Raman analysis. The strongest signals in
the Raman spectra corresponded to lipids. A wide range of sensory attributes varied depending on radiation dose
and strain. The EMF directly influenced the microbial species, fermentation performance, and sensory
characteristics of the grains. Lower densities showed positive effects on the sensory profile, while higher densities
produced contrasting results. It is hypothesized that the observed effects arise from the stimulation of growth,
microbial activity, and enzyme activity induced by EMF. Further research is required to obtain a comprehensive
understanding of the mechanisms underlying the influence of EMF on the microbial populations of cocoa beans.
It is essential for the production of premium chocolate products.
Descripción: Theobroma cacao CCN 51 se ha vuelto popular por su alto rendimiento y resistencia a las plagas.
Sin embargo, su acidez y astringencia pronunciadas, plantea un desafío para la aceptación del mercado. Los
métodos de fermentación convencionales han tenido un éxito limitado en la reducción de estos sabores
desagradables. Este estudio explora técnicas innovadoras como campos electromagnéticos (CEM) y cultivos
iniciadores para controlar el proceso de fermentación del cacao. En la fermentación controlada, se evaluaron
varios factores densidad de campo y tiempo en las variables: pH, temperatura, humedad, crecimiento,
metagenómica, rendimiento fermentativo y calidad sensorial. Los granos de cacao fermentados de las variedades
CCN–51 y Nacional se sometieron además a radiación gamma para análisis Raman. Las señales más fuertes en
los espectros Raman correspondían a los lípidos. Una amplia gama de atributos, sensoriales variaron dependiendo
de la dosis de radiación y de la variedad. Los CEM, influyeron directamente en las especies microbianas, el
rendimiento de la fermentación y las características sensoriales de los granos. Menores densidades de mostraron
efectos positivos en el perfil sensorial, mientras que densidades más altas produjeron resultados contrastantes.
Se plantea la hipótesis de que los efectos observados se derivan de la estimulación del crecimiento, la actividad
microbiana y la actividad enzimática inducida por los CEM. Se requieren más investigaciones para obtener una
comprensión integral de los mecanismos subyacentes a la influencia de los CEM en las poblaciones microbianas
de los granos de cacao. es esencial para la producción de productos de chocolate de primer nivel.2023-09-28T00:00:00ZEstudio preliminar de la síntesis de ferritas de cobalto cubiertas por una capa mesoporosa de silicalita de titanio con potencial aplicación para reacciones de oxidación selectiva : Estudio preliminar de la influencia de la relación molar de hidróxido de tetrapropilamonio (TPAOH) TPAOH/(Ti+Si) en la síntesis de ferritas de cobalto cubiertas por una capa densa de sílice y una capa mesoporosa de silicalita de titanio.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24853
Título: Estudio preliminar de la síntesis de ferritas de cobalto cubiertas por una capa mesoporosa de silicalita de titanio con potencial aplicación para reacciones de oxidación selectiva : Estudio preliminar de la influencia de la relación molar de hidróxido de tetrapropilamonio (TPAOH) TPAOH/(Ti+Si) en la síntesis de ferritas de cobalto cubiertas por una capa densa de sílice y una capa mesoporosa de silicalita de titanio.
Autor: Angamarca Ipiales, Angela Natalia
Director: Manangón Perugachi, Lucía Eliana.
Resumen: The present work studies the influence of the molar ratio of tetrapropylammonium hydroxide (TPAOH) TPAOH/(Ti+Si) on the synthesis of cobalt ferrites (CoFe2O4) covered by a dense layer of silica and a mesoporous layer of titanium silicalite with application in selective oxidation reactions. Titanium silicalites are heterogeneous catalysts difficult to recover due to their particle size. For this reason, the synthesis of catalysts consisting of a magnetic core covered by a mesoporous layer with titanium active sites in which the olefin oxidation occurs is proposed in this work. The cobalt ferrite was synthesized by the hydrothermal method. The coating was carried out by sol-gel, where tetraethoxysilane (TEOS) and titanium butoxide (TBOT) were used as Si and Ti precursors, in addition to TPAOH (structure directing agent), and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB, surfactant). Two catalysts FCR_TPAOH_0,48 and FCR_TPAOH_0,73 were obtained. X-Ray Diffraction analysis determined the presence of CoFe2O4. Scanning Electron Microscopy confirmed the presence of the mesoporous layer. Nitrogen Physisorption analysis determined specific surface areas of 411 m2g-1 and 399 m2g-1. The Ti content determined by ICP-OES analysis was 38.60 mg Ti g-1catalyst and 41.20 mg Ti g-1catalyst, respectively. FTIR confirmed the presence of the Si-O-Ti band in both samples, but FCR_TPAOH_0,48 displayed the highest intensity. Finally, the conversion reached was 20 % with FCR_TPAOH_0,48 and 14 % with FCR_TPAOH_0,73. An excess of TPAOH was not beneficial for the catalytic performance of the samples.
Descripción: En el presente trabajo se estudia la influencia de la relación molar de hidróxido de tetrapropilamonio (TPAOH) TPAOH/(Ti+Si) en la síntesis de ferritas de cobalto (CoFe2O4) cubiertas por una capa densa de sílice y una capa mesoporosa de silicalita de titanio. Las silicalitas de titanio son catalizadores heterogéneos de difícil recuperación, por lo que se propone la síntesis de catalizadores constituidos de un corazón magnético cubierto por una capa mesoporosa con sitios activos de titanio donde se lleva a cabo la reacción como la epoxidación de olefinas. La ferrita de cobalto se sintetizó por el método hidrotermal, posteriormente se realizó el recubrimiento por vía aerosol sol-gel, donde se emplearon tetraetoxisilano (TEOS) y butóxido de titanio (TBOT) como precursores de Si y Ti, además de TPAOH como agente director de estructura y cetiltrimetilamonio (CTAB) como surfactante. Se sintetizaron dos catalizadores FCR_TPAOH_0,48 y FCR_TPAOH_0,73. El análisis por Difracción de Rayos X determinó la presencia CoFe2O4 y la Microscopía Electrónica de Barrido confirmó la presencia de la capa mesoporosa. El análisis por Fisisorción de Nitrógeno determinó una superficie específica de 411 m2g-1 y 399 m2g-1 para FCR_TPAOH_0,48 y FCR_TPAOH_0,73, respectivamente. El contenido de titanio total (ICP-OES) fue 38,6 mg Ti g-1catalizador y 41,2 mg Ti g-1catalizador, respectivamente. Mediante el análisis FTIR se identificó la banda Si-O-Ti en las dos muestras, pero se detectó la mayor intensidad en FCR_TPAOH_0,48. Finalmente, las conversiones de estireno fueron de 20 % y 14 % para los catalizadores FCR_TPAOH_0,48 y FCR_TPAOH_0,73. Un exceso de TPAOH no fue beneficioso para el desempeño de los catalizadores sintetizados.2023-09-27T00:00:00ZSimulación de un intercambiador de calor para almacenamiento de energía térmica mediante el uso de materiales de cambio de fase : Simulación de un intercambiador de calor de tubos y coraza para el almacenamiento de energía térmica de alta temperatura.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24852
Título: Simulación de un intercambiador de calor para almacenamiento de energía térmica mediante el uso de materiales de cambio de fase : Simulación de un intercambiador de calor de tubos y coraza para el almacenamiento de energía térmica de alta temperatura.
Autor: Zapata Yanez, María Salomé
Director: Riofrío Almeida, María Cristina
Resumen: Simulation has become a fundamental technique to reproduce and analyze behaviors without the need to bring them to reality. This is very useful in the engineering field. In the present work, the simulation of a shell and tube heat exchanger with potassium carbonate as phase change material (PCM) to store thermal energy from combustion gases (charge) with the objective of preheating air for the combustion process (discharge) was carried out, for which a computational fluid dynamics program was used, where ANSYS Fluent was selected as the simulation program through literature review and tests of use. Subsequently, the geometry of the heat exchanger was built based on the sizing performed in the curricular integration work presented by Quishpe (2022), the computational meshing was performed, the initial and boundary conditions were configured, and finally the simulation was started in the same program. The geometry of a shell and tube heat exchanger consisting of 24 tubes, 8 baffles and two passes through the shell was made, and an unstructured mesh consisting of 279233 nodes and a quality of 0.82 was obtained. With what was obtained in the unloading process a preheated air at 1203.2 K with a 75% phase change of solidification in 8 h. It was also determined that if the mass flow of the air is increased to triple the original value, a phase change of 88% of the PCM is obtained. For the loading process, a 99.7% melting phase change was obtained in 16 h, with a power yield of 35.80 kW. It was also determined that for the charging process the heat exchange time could be reduced to 12 h without significantly affecting the phase change. Both processes obtained residual values that make the simulation reliable. Experimental tests are recommended to verify the results.
Descripción: La simulación se ha convertido en una técnica fundamental para reproducir y analizar comportamientos sin necesidad de llevarlos a la realidad. Esto resulta muy útil dentro del campo de la ingeniería. En el presente trabajo se realizó la simulación de un intercambiador de calor de tubos y coraza con carbonato de potasio como material de cambio de fase (PCM) para almacenar energía térmica producto de gases de combustión (carga) con el objetivo de precalentar aire para el proceso de combustión (descarga), para lo cual se utilizó un programa de dinámica de fluidos computacional, en donde mediante revisión bibliográfica y pruebas de uso se seleccionó ANSYS Fluent como programa de simulación. Posteriormente, se construyó la geometría del intercambiador de calor la cual se basó en el dimensionamiento realizado en el trabajo de integración curricular presentado por Quishpe (2022), se realizó el mallado computacional, se configuraron las condiciones iniciales y de borde, finalmente se inició la simulación en el mismo programa. Se realizó la geometría de un intercambiador de calor de tubos y coraza que consta de 24 tubos, 8 deflectores y dos pasos por la coraza, así también se obtuvo una malla no estructurada que consta de 279233 nodos y una calidad de 0,82. Con lo que se obtuvo en el proceso de descarga un aire precalentado a 1203,2 K con un 75% de cambio de fase de solidificación en 8 h así también se determinó que si el flujo másico del aire se incrementa al triple del valor original, se obtiene un cambio de fase del PCM del 88%. Para el proceso de carga se obtuvo en 16 h un 99,7% de cambio de fase de fusión, con una potencia cedida de 35,80 kW. Se determinó así también que para el proceso de carga se podría reducir el tiempo de intercambio de calor a 12 h sin afectar de manera significativa el cambio de fase. Ambos procesos obtuvieron valores residuales que hacen de la simulación confiable. Se recomienda realizar pruebas experimentales para realizar la comprobación de resultados.2023-09-27T00:00:00ZEvaluación de la concentración de material radiactivo disperso en la atmósfera a través de la ecuación de difusión : Solución de la ecuación de advección para la liberación instantánea de contaminantes.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24851
Título: Evaluación de la concentración de material radiactivo disperso en la atmósfera a través de la ecuación de difusión : Solución de la ecuación de advección para la liberación instantánea de contaminantes.
Autor: Castro Torres, Carlos Paolo
Director: Santos Torres, Roque Antonio
Resumen: The study of toxic gas dispersion is a crucial topic due to its potentially dangerous impacts on human health and the environment. To understand how these gases disperse in the environment, various mathematical models have been developed, including the advection-diffusion equation. Simulation of these models is essential to predict air pollutant levels and make informed decisions. This study proposes the implementation of some codes in MATLAB to estimate the concentration of radioactive materials released in the form of a puff, using analytical and numerical solutions of the advection-diffusion equation in three and one dimension, respectively. To do this, three different analytical equations were used that modeled different release scenarios, where system parameters such as material release rate, wind speed, diffusion coefficient, chimney height, among others, were described. While the finite difference method and the Euler method were used to solve the advection-diffusion equation numerically. In addition, a graphical interface was developed in App Designer to facilitate manipulation by users and improve the interpretation of the results. The latter revealed that the wind speed and the diffusion coefficient influence the dispersion of the contaminant, an increase in these values results in a more accelerated dispersion of the contaminant throughout the domain, which in turn causes a more rapid reduction of the concentration on specific points.
Descripción: El estudio de la dispersión de gases tóxicos es un tema crucial debido a sus impactos potencialmente peligrosos en la salud humana y el medio ambiente. Para comprender cómo estos gases se dispersan en el entorno se han desarrollado diversos modelos matemáticos, incluyendo la ecuación de advección-difusión. La simulación de estos modelos es esencial para predecir niveles de contaminantes en el aire y tomar decisiones bien fundamentadas. En este estudio se propone la implementación de algunos códigos en MATLAB para estimar la concentración de materiales radioactivos liberados en forma de borla, usando soluciones analíticas y numéricas de la ecuación de advección-difusión en tres y una dimensión, respectivamente. Para ello, se utilizaron tres ecuaciones analíticas distintas que modelaban escenarios de liberación diferentes, donde se describieron parámetros del sistema como la tasa de liberación de material, la velocidad del viento, el coeficiente de difusión, la altura de la chimenea, entre otros. Mientras que se utilizó el método de diferencias finitas y el método de Euler para resolver la ecuación de advección-difusión de manera numérica. Además, se desarrolló una interfaz gráfica en App Designer para facilitar la manipulación por parte de los usuarios y mejorar la interpretación de los resultados. Estos últimos revelaron que la velocidad del viento y el coeficiente de difusión influyen en la dispersión del contaminante, un aumento en estos valores resulta en una dispersión más acelerada del contaminante en todo el dominio, lo que a su vez provoca una reducción más rápida de la concentración en puntos particulares.2023-09-26T00:00:00ZEvaluación de medidas de prevención y control del riesgo eléctrico para las redes soterradas de la ciudad de Ambato.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24834
Título: Evaluación de medidas de prevención y control del riesgo eléctrico para las redes soterradas de la ciudad de Ambato.
Autor: González González, Jaime Marcelo
Director: Santos Torres, Roque Antonio
Resumen: The objective of the work, Evaluation of Electrical Risk Prevention and Control Measures for the Underground Networks of the City of Ambato, was to identify the electrical risk factors in the underground networks of the Empresa Eléctrica Ambato Regional Centro Norte S.A. and evaluate the level of risk in the present conditions, using as a basis the methodology contained in the General Annex of the Technical Regulation of Electrical Installations (RETIE) of the Ministry of Energy and Mines of Colombia. Then, prevention and control measures were proposed to eliminate or minimize the risks found, taking into account the hierarchical order, source, medium and receiver, according to the ISO 45001 standard. The effectiveness of the proposed measures was evaluated through the use of the event trees methodology and it was found that the measures significantly reduced the electrical risk. These include the use of protection barriers, ground fault protection systems, improvement of insulation and changes in work procedures, training and training on the correct use of personal protection equipment and techniques to detect and control step voltages.
Descripción: El objetivo del trabajo, Evaluación de Medidas de Prevención y Control del Riesgo Eléctrico para las Redes Soterradas de la Ciudad de Ambato, fue identificar los factores de riesgo eléctrico en las en redes soterradas de la Empresa Eléctrica Ambato Regional Centro Norte S.A. y evaluar el nivel de riesgo en las condiciones presentes, utilizando como base la metodología contenida en el Anexo General del Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE) del Ministerio de Energía y Minas de Colombia. Luego, se propusieron medidas de prevención y control para eliminar o minimizar los riesgos encontrados, teniendo en cuenta el orden jerárquico, fuente, medio y receptor, de acuerdo a la norma ISO 45001. Se evaluó la eficacia de las medidas propuestas mediante el uso de la metodología árboles de eventos y se encontró que las medidas redujeron significativamente el riesgo eléctrico. Las medidas incluyeron el uso de barreras de protección, sistemas de protección de falla a tierra, mejora de aislamientos y cambios en los procedimientos de trabajo, capacitaciones y adiestramientos sobre el uso correcto de equipos de protección personal y técnicas para detectar y controlar tensiones de paso.2023-08-01T00:00:00ZAnálisis de riesgos ergonómicos en las estaciones de trabajo de los docentes de la Escuela Politécnica Nacional mediante el método Rapid Office Strain Assessment (ROSA)
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24741
Título: Análisis de riesgos ergonómicos en las estaciones de trabajo de los docentes de la Escuela Politécnica Nacional mediante el método Rapid Office Strain Assessment (ROSA)
Autor: Placencia Morillo, Jaime David
Resumen: The teachers at the Escuela Politécnica Nacional engage in academic and administrative activities, which require them to remain seated in a chair and work at a desk manipulating a Data Visualization Display (DVD). The Rapid Office Strain Assessment (ROSA) method was applied to 86 workstations, comprising 59 men and 27 women, with the aim of analyzing the level of ergonomic risk to which they are exposed. It was determined
that female teachers have a higher ergonomic risk, with 85% classified as having a high or very high-risk level, while male teachers have a high or very high-risk level of 60%. In addition, surveys were conducted among the teachers to determine which body areas are most affected. The results showed that the lower back region has the highest incidence, with 49% of men and 52% of women reporting issues. The neck region follows with 41% for men and 52% for women, and the shoulder region with 27% for men and 41% for women. The wrists are affected in 19% of men and 22% of women, while the elbow region does not show significant impact on any teacher.
Descripción: Los docentes de la Escuela Politécnica Nacional cumplen actividades académicas y administrativas, por lo cual, deben permanecer sentados en una silla, y en un escritorio manipulando una pantalla de visualización de datos (PDV). Se aplicó el método Rapid Office Strain Assessment (ROSA) en 86 estaciones de trabajo, 59 hombres y 27 mujeres, con el objetivo de analizar el nivel de riesgo ergonómico al que están expuestos. Se determinó que las docentes mujeres presentan un mayor riesgo ergonómico, un 85% tienen un nivel de riesgo alto y muy alto; y los docentes hombres, tienen un nivel de riesgo alto y muy alto del 60%. Además, se aplicaron encuestas a los docentes para determinar cuáles son las zonas del cuerpo que presentan mayor afectación; obteniendo que la zona baja de la espalda presenta el mayor índice, un 49% en hombres y un 52% en mujeres; la zona del cuello con el 41% en hombres y 52% en mujeres; luego aparece la zona de hombros con el 27% en hombres y 41% en mujeres; las muñecas tienen afectación en el 19% de hombres y 22% de mujeres; y la zona de los codos no presenta afectación significativa en algún docente.2023-06-01T00:00:00ZPropuesta de mejora de la productividad en el proceso de producción de estructuras de Steel Framing en la empresa ICON+ del Ecuador, mediante datos predeterminados aplicando la técnica MOST.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24740
Título: Propuesta de mejora de la productividad en el proceso de producción de estructuras de Steel Framing en la empresa ICON+ del Ecuador, mediante datos predeterminados aplicando la técnica MOST.
Autor: Buenaño Franco, Paul Sebastián
Resumen: ICON+ is a construction company, mainly focused on the fabrication of steel framing structures, currently the company has projects in Quito and Guayaquil, the main objective of the final degree project is the proposal of improvement the productivity of the plant, in order to have the reduction of downtime and greater responsiveness to high work flows. The methodology used to determine the optimal process times of the different activities is based on the MOST method, which uses sequences and predetermined times that facilitate the analysis of each process. The application of the methodology made it possible to determine the times with which the tasks should be executed as well as the proposal for improving productivity in each work area. In the conclusions section, it was determined that the final degree project fulfills the proposed objectives.
Descripción: ICON+ es una empresa que se encuentra en el área de construcción, enfocada principalmente en la producción y fabricación es estructuras de steel framing, actualmente la empresa cuenta con varios proyectos en Quito y Guayaquil, el principal objetivo del trabajo de fin de titulación es la realización de una propuesta de mejora de productividad de la planta, a fin de tener la disminución de tiempos muertos y una mayor capacidad de respuesta ante altos flujos de trabajo. La metodología utilizada para determinar los tiempos óptimos de proceso de las diferentes actividades se basa en el método MOST, el cual utiliza secuencias de trabajo y tiempos predeterminados que permiten facilitar el análisis de cada proceso. La aplicación de la metodología permitió determinar los tiempos con los que las tareas deberían estar ejecutándose, así como la propuesta de mejora de la productividad en cada área de trabajo. En el apartado de conclusiones se determinó que el trabajo de fin de titulación cumple con los objetivos planteados.2023-07-01T00:00:00ZIncidencia de la implementación de las tecnologías de la información (TICs) y de las estrategias de digitalización en la competitividad de las Pymes ecuatorianas.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24524
Título: Incidencia de la implementación de las tecnologías de la información (TICs) y de las estrategias de digitalización en la competitividad de las Pymes ecuatorianas.
Autor: Jácome Robles, Indira Antonella
Resumen: The objective of this research work is to determine the influence of information and communication technologies (ICTs) and digitization strategies on the competitiveness of small, medium and micro-enterprises (SMEs). The methodology consisted of applying a questionnaire to a sample of 2059 Ecuadorian SMEs, to measure the variables: i) ICTs, ii) digitization strategy, and iii) competitiveness through various items. The descriptive results showed that the use of social networks, a website and electronic banking are the ICTs that SMEs use the most. On the other hand, the Pearson correlation coefficient shows that there is a positive relationship between the variables ICTs and competitiveness, and digitalization strategy and competitiveness, with digitalization strategy being the variable with the most significant influence over ICTs on competitiveness, with a higher Pearson coefficient
Descripción: El presente trabajo de investigación tiene como objetivo determinar la influencia que tienen las tecnologías de la información y la comunicación (TICs) y las estrategias de digitalización en la competitividad de las pequeñas, medianas y microempresas (Pymes). La metodología consistió en la aplicación de un cuestionario a una muestra de 2059 Pymes de Ecuador, para medir las variables: i) TICs, ii) estrategia de digitalización y iii) competitividad mediante varios ítems. Los resultados descriptivos mostraron que el uso de redes sociales, página web propia y banca electrónica, son las TICs que más utilizan las Pymes. Por otro lado, el coeficiente de correlación de Pearson demostró que existe una relación positiva entre las variables TICs y competitividad, y estrategia de digitalización y competitividad, siendo la estrategia de digitalización la variable con influencia más significativa que las TICs sobre la competividad, con un coeficiente de Pearson mayor.2023-03-01T00:00:00ZControl de riesgos mecánicos y químicos en la etapa de carpintería de aluminio de la construcción del centro comercial mindalae, Otavalo-Imbabura.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24520
Título: Control de riesgos mecánicos y químicos en la etapa de carpintería de aluminio de la construcción del centro comercial mindalae, Otavalo-Imbabura.
Autor: Flores Balseca, Sonia Damaris
Resumen: This work describes the evaluation and control of the mechanical and chemical risks present during the execution of the aluminum carpentry stage of the construction of Mindalae shopping center. The identification of hazards was carried out through the characterization of processes, the verification of the aptitude of the workers and the determination of substandard conditions and acts. It was determined that all the workers hired for the work had the aptitude to carry out the activities in charge; also that the most frequent unsafe conditions were the floor with misplaced objects, lack of order and cleanliness, and the most common unsafe acts were the inappropriate use of safety helmets and shoes. Through the application of the William Fine method, it was determined that there are non-tolerable risks in the activities of glass installation, fixed points, frames and polished edges. Once the following control measures have been applied: replacement of the grinder with sandpaper; implementation of work permit at heights; modification of the method of transporting glass, awareness campaigns for the use of PPE and implementation of the bases of the 5S methodology, the reassessment of risks showed a reduction to the tolerable category. In the evaluation of the baseline of the system performance indicators, the following results were obtained: frequency rate (IF) 3,551.7 incidents/200,000 person-hours, severity rate (IG) 122.2 lost hours/200 000 person-hours, risk rate (TR) 0.03 hours lost/incidents and a productivity of 0.15 m2/person-hours.
Descripción: Este trabajo describe la evaluación y control de los riesgos mecánicos y químicos presentes durante la ejecución de la etapa de carpintería de aluminio de la construcción del centro comercial Mindalae. La identificación de peligros se realizó a través de la caracterización de procesos, la verificación de la aptitud del personal y la determinación de condiciones y actos subestándares. Se determinó que todo el personal contratado para la obra tenía la aptitud para ejercer las actividades a cargo; que las condiciones inseguras más frecuentes fueron el piso con objetos fuera de lugar, la falta de orden y limpieza y que entre los actos inseguros más comunes están el uso inadecuado de cascos y zapatos de seguridad. Mediante la aplicación del método de William Fine, se determinó existen riesgos no tolerables en las actividades de instalación de vidrios, puntos fijos, marcos y pulida de cantos. Una vez aplicadas las siguientes medidas de control: sustitución de la amoladora por lija; implementación de permiso de trabajo en alturas; modificación del método de transporte de vidrio, campañas de concientización de uso de EPP e implementación de bases de la metodología 5S, la reevaluación de riesgos mostró una reducción hasta la categoría de tolerable. En la evaluación de la línea base de los indicadores de desempeño del sistema se obtuvieron los siguientes resultados: índice de frecuencia (IF) 3551,7 incidentes/200 000 horas-persona, índice de gravedad (IG) 122,2 horas perdidas/200 000 horas-persona, tasa de riesgo (TR) 0,03 horas perdidas/ incidentes y una productividad de 0,15 m2/horas-persona.2023-06-01T00:00:00ZPropuestas de medidas de prevención y control para disminuir los riesgos psicosociales causantes de estrés laboral en los conductores profesionales de camionetas de transporte.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24517
Título: Propuestas de medidas de prevención y control para disminuir los riesgos psicosociales causantes de estrés laboral en los conductores profesionales de camionetas de transporte.
Autor: Monta Morales, Ricardo José
Resumen: This project established proposals for the prevention and control of psychosocial risks that cause stress in drivers of rental vans. The job position was characterized by means of the ENETS 2009-2010 questionnaire. In the drivers it was determined: overweight, type I obesity, little physical exercise, consumption of beer and/or liquor. Then, the psychosocial risks were assessed, according to the OIT-WHO questionnaire, which showed that 76% of drivers have a "low level of stress". The FPSICO method identified psychosocial risks in critical condition of the factors: interest in work/compensation (58.8%), workload (41.1%), and psychological demands (35.3%), these require immediate intervention. The actions to prevent and control the proposed risks were evaluated in a trial period of 60 days. The company's monitoring indicators evaluated the effectiveness of the actions in three scenarios, before, during and after implementation, in bimonthly periods. When comparing the first and second scenarios, there was a 25% decrease in claims for bad service, 33% in traffic violations and 0.88% in absenteeism of personnel, the incident indicator doubled, compared to previous months. Between the second and third scenario, the reduction was 50% in traffic incidents and 5.9% in staff absenteeism, claims for poor service and traffic violations maintained the same value. In the psychosocial intervention program, the proposed actions, for the short term, were fully implemented, 66.6% in the medium term and 15.3% in the long term.
Descripción: Este proyecto estableció propuestas de prevención y control de riesgos psicosociales que provocan estrés en los conductores de camionetas de alquiler. Se caracterizó el puesto de trabajo, mediante el cuestionario ENETS 2009-2010. En los conductores se determinó: sobrepeso, obesidad tipo I, escaso ejercicios físico, consumo de cerveza y/o licor. Luego, se valoró los riesgos psicosociales, según en cuestionario OIT-OMS, mostró que el 76 % de los conductores tienen un “bajo nivel de estrés”. El método FPSICO, identificó riesgos psicosociales en estado crítico de los factores: interés por trabajo/compensación (58,8 %), carga del trabajo (41,1 %), y demandas psicológicas (35,3 %), estos requieren intervención inmediata. Las acciones para prevenir y controlar los riesgos propuestas, se evaluaron en un período de prueba de 60 días. Los indicadores de seguimiento de la compañía, evaluaron la eficacia de las acciones en tres escenarios, antes, durante y después de la implementación, en períodos bimensuales. Al comparar el primero y segundo escenario, disminuyeron 25 % en reclamos por mal servicio, 33 % en infracciones de tránsito y 0,88 % en ausentismo del personal, el indicador incidente se duplicó, respecto a los meses anteriores. Entre el segundo y tercer escenario, la reducción fue, 50 % en incidentes de tránsito y 5,9 % en ausentismo del personal, reclamos por mal servicio e infracciones de tránsito mantuvieron el mismo valor. En el programa de intervención psicosocial las acciones propuestas, para el corto plazo, se implementaron en su totalidad, 66,6 % de mediano plazo y 15,3 % de largo plazo.2023-06-01T00:00:00ZPropuesta de medidas de control para el riesgo de inhalación de polvo de madera en la carpintería de la Escuela Politécnica Nacional
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24516
Título: Propuesta de medidas de control para el riesgo de inhalación de polvo de madera en la carpintería de la Escuela Politécnica Nacional
Autor: Vargas Sampedro, Mayra Araceli
Resumen: The present study has been carried out by considering the ergonomic risks to which the administrative staff of Empresa Eléctrica Quito (EEQ) are exposed, these risks are derived in musculoskeletal symptoms that manifest themselves in different ways and that can trigger an established pathology The main objective of this research is to propose control measures to mitigate the ergonomic risk of EEQ administrative staff, in order to prevent or optimize occupational diseases and future incidents, For this, the identification of ergonomic hazards, assessment of ergonomic risks and these risks were evaluated quantitatively in order to propose preventive and corrective measures, which were carried out at the source, medium and receiver. For the evaluation of forced postures and office jobs, the ROSA (Rapid Office Strain Assessment) method was used, which is related to musculoskeletal symptoms. Subsequently, to simulate the efficiency of the control measures, the Ergoniza – ToolBox software was used, which ergonomically evaluates workstations in offices and allows the management of all the derived information. to evaluate workstations and detect the presence of ergonomic risk factors, in order to obtain recommendations for redesign.
Descripción: El presente estudio se ha realizado al considerar los riesgos ergonómicos a los que el personal administrativo de la Empresa Eléctrica Quito (EEQ) se encuentran expuestos, dichos riesgos se derivan en síntomas músculo esqueléticos que se manifiestan de diferentes maneras y que pueden desencadenar en una patología establecida. El principal objetivo de la presente investigación es proponer medidas de control para mitigar el riesgo ergonómico del personal administrativo de la EEQ, a fin de prevenir u optimizar enfermedades profesionales e incidentes futuros, para ello se realizó la identificación de peligros ergonómicos, valoración de riesgos ergonómicos y se evaluó estos riesgos de manera cuantitativa con la finalidad de proponer medidas preventivas y correctivas, las mismas que se realizaron en la fuente, medio y receptor. Para la evaluación de las posturas forzadas y los puestos de trabajo en oficinas, se utilizó el método ROSA (Rapid Office Strain Assessment), que tiene relación con los síntomas músculo – esqueléticos. Posteriormente para simular la eficiencia de las medidas de control se utilizó el software Ergoniza – ToolBox, el mismo que evalúa de manera ergonómica los puestos de trabajo en oficinas y permite la gestión de toda la información derivada, para evaluar puestos de trabajo y detectar la presencia de factores de riesgo ergonómico, con la finalidad de obtener recomendaciones de rediseño.2023-05-01T00:00:00ZPropuesta de medidas de control para disminuir el riesgo relacionado con la exposición al ruido generado en la mueblería Santa Anita, ubicada en el sector rural del cantón Salcedo.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24414
Título: Propuesta de medidas de control para disminuir el riesgo relacionado con la exposición al ruido generado en la mueblería Santa Anita, ubicada en el sector rural del cantón Salcedo.
Autor: Villalva Fernández, Raquel Natal
Resumen: The objective of this work focused on propose control measures to reduce the risk related to exposure to noise generated in the Santa Anita Furniture Store, for which three phases of the study were established: identification and qualitative evaluation of noise risk factors in different areas of the furniture store; quantitative evaluation; and proposal of control measures that enable compliance with current regulations regarding exposure to occupational noise in Ecuador. The qualitative evaluation identified: the administrative, assembly, upholstery-room assembly, and upholstery-sewing areas have a moderate risk; the carpentry, lacquering, and lacquering areas have a significant risk. The quantitative evaluation obtained the equivalent daily sound pressure level pondered in "A" scale weighted, for the work areas that do not accomplished with the D.E. 2393 regulation, obtaining: 89.39 dBA in the coating area; 86.43 dBA in the lacquering area; 91.95 dBA in the carpentry area. Furthermore, with the calculation of the dose, the results were: critical risk in the carpentry area; high risk in the areas of the coating, lacquering, finishing, and upholstery-room assembly. The proposed control measures include a maintenance and inspection program of the equipment that generates noise; soundproofing of the compressors and installation of a rigid barrier; installation of safety signage, order and cleanness in the different work areas; and the acquisition of hearing protectors.
Descripción: El objetivo de este trabajo consistió en proponer medidas de control para disminuir el riesgo relacionado con la exposición al ruido generado en la Mueblería Santa Anita, para lo cual se establecieron tres fases de estudio: identificación y evaluación cualitativa de los factores de riesgo de ruido en las diferentes áreas de la mueblería; evaluación cuantitativa; y propuesta de las medidas de control que permitan el cumplimiento de la normativa vigente respecto a la exposición a ruido laboral en el Ecuador. La evaluación cualitativa permitió identificar: las áreas administrativa, terminado, tapicería – armado de salas y tapicería - costura tienen un riesgo moderado; las áreas de carpintería, emporado y lacado tienen un riesgo importante. Con la evaluación cuantitativa se obtuvo que el nivel de presión sonora equivalente diario ponderado en escala de ponderación “A”, para las áreas de trabajo que no cumplen con la normativa D.E. 2393, obteniéndose: 89,39 dBA en el área de emporado; 86,43 dBA en el área de lacado; 91,95 dBA del área de carpintería. Además, con el cálculo de la dosis se obtuvo: riesgo crítico en el área de carpintería; riesgo alto en las áreas de emporado, lacado, terminado y tapicería – armado de salas. Las medidas de control propuestas fueron: programa de mantenimiento e inspección de los equipos que generan ruido; instalación de una cabina de insonorización en los compresores, e instalación de una barrera rígida; instalación de señalética de seguridad, orden y limpieza en las diferentes áreas de trabajo; y la adquisición de protectores auditivos.2023-04-01T00:00:00ZEvaluación de la lixiviación y el comportamiento térmico en la calcinación de lodos generados durante tratamiento de efluentes de anodizado de piezas de aluminio.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24391
Título: Evaluación de la lixiviación y el comportamiento térmico en la calcinación de lodos generados durante tratamiento de efluentes de anodizado de piezas de aluminio.
Autor: Acosta Fiallos, Fausto Mauricio
Resumen: In this work, alternatives to reuse aluminum anode sludge (LA) produced in the anodizing industry for surface treatment in the production of aluminum profiles are presented. A complete characterization of the residue (LA) is carried out, including physical and chemical parameters. Hydrometallurgical and pyrometallurgical processes were evaluated for the recovery of sodium aluminate and refractory materials, respectively. For the hydrometallurgical process, leaching is carried out. varying the concentration of the leaching agent (NaOH, 1 M, 1,5 M, 2 M, y 2,5 M) and the percentage of solids (10%, 20% y 30%). It was determined that at 10% solids and 2M NaOH, a recovery of 93.7% of aluminum as sodium aluminate was obtained. While, by the pyrometallurgical process, the LA were calcined at different temperatures (200, 300, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400 and 1600 °C). In addition, the granulometry was varied (-3 +1 mm, -1000 +400 μm, -400 +200 μm) to obtain refractory materials. The optimal result for pyrometallurgical was at 1600°C, which presented close to 70% corundum (α-Al2O3) and 30% diaoyudaoite (NaAl11O17).
Descripción: En este trabajo se presentan alternativas para reutilizar los lodos anódicos de aluminio (LA) producidos en la industria del anodizado para el tratamiento superficial en la elaboración de perfiles de aluminio. Se realiza una caracterización completa del residuo (LA), incluyendo parámetros físicos y químicos. Se evaluaron procesos hidrometalúrgicos y pirometalúrgicos para la recuperación de aluminato de sodio y materiales refractarios, respectivamente. Para el proceso hidrometalúrgico se realizan lixiviaciones. variando la concentración del agente lixiviante (NaOH, 1 M, 1,5 M, 2 M, y 2,5 M) y el porcentaje de sólidos (10%, 20% y 30%). Se determinó que al 10% de sólidos y 2 M de NaOH, se obtuvo una recuperación de 93,7% de aluminio en forma de aluminato de sodio. Mientras que, por el proceso pirometalúrgico (calcinación), los LA se calcinaron a diferentes temperaturas (200, 300, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400 y 1600 °C). Además, se varió la granulometría (-3 +1 mm, -1000 +400 μm, -400 +200 μm) para obtener materiales refractarios. El resultado óptimo por pirometalurgia fue a 1600°C, obteniéndose un refractario formado de 70% de corindón (α-Al2O3) y 30% de diaoyudaoíta (NaAl11O17).2023-03-01T00:00:00ZSíntesis y caracterización de microesferas poliméricas : Efecto del tipo y cantidad de iniciador en la obtención de microesferas de poliestireno por polimerización.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23773
Título: Síntesis y caracterización de microesferas poliméricas : Efecto del tipo y cantidad de iniciador en la obtención de microesferas de poliestireno por polimerización.
Autor: Rocha Chávez, Pedro Dennis
Resumen: Polystyrene is one of the main polymers used in the industry, so its synthesis is of high importance, there are multiple ways of obtaining where suspension polymerization is the easiest and cheapest to perform. The present curricular integration work aimed to determine the initiator effect on system performance, morphology, size and size distribution of polystyrene microspheres by suspended polymerization. With the determined reaction conditions, initiator concentration analysis was performed for Benzoyl Peroxide (PB) and Azobisisobutyrionitrile (AIBN). It was determined that the reaction performance is directly proportional to the initiator concentration and the AIBN had higher yield than PB because the reaction temperature was approximately 80°C and the thermal decomposition of the AIBN is close to that temperature. The granulometric analysis determined that the mesh with the highest microsphere retention was 600μm. Uniformity in the dispersion of microsphere sizes was increased for a higher initiator concentration by the Trommsdorff effect and the high level of nucleation at the start of the reaction. The polystyrene obtained is shaped like spheres, its only variation is the presence of pores, which occurs with the increase in initiator concentration.
Descripción: El poliestireno es uno de los principales polímeros empleados en la industria, por lo que su síntesis es de alta importancia, existen múltiples formas de obtención donde la polimerización por suspensión es el más fácil y barato de efectuar. El presente trabajo de integración curricular tuvo como objetivo determinar el efecto de iniciador en el rendimiento del sistema, morfología, tamaño y distribución de tamaño de microesferas de poliestireno por polimerización en suspensión. Con las condiciones de reacción determinadas se realizó análisis de concentración de iniciador para Peróxido de Benzoilo (PB) y Azobisisobutironitrilo (AIBN). Se determinó que el rendimiento de reacción es directamente proporcional a la concentración de iniciador y el AIBN tuvo mayor rendimiento que PB debido a que la temperatura de reacción fue aproximadamente 80°C y la descomposición térmica del AIBN es cercano a esa temperatura. El análisis granulométrico determinó que la malla con mayor retención de microesfera fue de 600μm. La uniformidad en la dispersión de tamaños de microesferas aumentó para una mayor concentración de iniciador por el efecto Trommsdorff y el alto nivel de nucleación al inicio de la reacción. El poliestireno obtenido tiene forma de esferas, su única variación es la presencia de poros, el cual se presenta con el aumento de concentración de iniciador.2023-04-01T00:00:00ZSimulación de un intercambiador de calor para almacenamiento de energía térmica mediante el uso de materiales de cambio de fase: simulación de un intercambiador de calor para almacenamiento de energía térmica a baja temperatura.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23772
Título: Simulación de un intercambiador de calor para almacenamiento de energía térmica mediante el uso de materiales de cambio de fase: simulación de un intercambiador de calor para almacenamiento de energía térmica a baja temperatura.
Autor: Quinatoa Jami, Néstor Armando
Resumen: Thermal energy storage is one of the methods used to get the most out of an energy source, with the aim of reducing energy costs and reducing the carbon footprint. The means to store thermal energy are latent heat and sensible heat, in the case of latent heat a phase change material known as PCM is required, these compounds absorb and release large amounts of energy during its phase change. One of the equipment used for energy storage and transfer are heat exchangers due to their versatility. Based on this context, this work aims to perform a CFD simulation of a shell and tube heat exchanger that uses isopropyl palmetto as PCM inside the pipes and air as heating and cooling fluid. For generate the simulation, in the first instance, a bibliographic review of the different commercial software that allows CFD simulations was carried out, later the ANSYS FLUENT program was chosen to carry out the geometry of the shell and tube heat exchanger based on the established dimensions. In the curricular integration work carried out by Ortiz in 2022, the simulation of the PCM loading and unloading process was executed in this software. The PCM loading and unloading times were established, which are: 7700 seconds and 22000 seconds, respectively, the fluid pressure drops within the equipment, the air outlet temperatures during the charging process were also obtained from the simulation. and discharge, which are: 291.5 K and 281.5 K, respectively, and the total energy transferred from the PCM to the air and vice versa was determined, these energies are equal to 44012.5 kJ and 24787.84 kJ, respectively.
Descripción: El almacenamiento de energía térmica es uno de los métodos utilizados para obtener el máximo rendimiento de una fuente de energía, con el objetivo de reducir los costos energéticos y reducir la huella de carbono. Los medios para almacenar energía térmica son: el calor latente y el calor sensible, para el caso del calor latente se requiere de un material de cambio de fase conocido como PCM por sus siglas en inglés, estos compuestos absorben y liberan grandes cantidades de energía durante su cambio de fase. Uno los equipos utilizados para el almacenamiento y transferencia de energía son los intercambiadores de calor por su versatilidad. En base a esté contexto este trabajo tiene como objetivo realizar una simulación CFD de un intercambiador de calor tubos y coraza que utiliza isopropil palmito como PCM en el interior de las tuberías y aire como fluido de calentamiento y enfriamiento. Para generar la simulación, en primera instancia, se realizó una revisión bibliográfica de los diferentes softwares comerciales que permiten realizar simulaciones CFD, posteriormente se eligió el programa ANSYS FLUENT para realizar la geometría del intercambiador de calor de tubos y coraza con base a las dimensiones establecidas en el trabajo de integración curricular realizado por Ortiz en 2022, en este software se ejecutó la simulación del proceso de carga y descarga del PCM. Se establecieron los tiempos de carga y descarga del PCM, los cuales son: 7700 segundos y 22000 segundos, respectivamente, también se obtuvo de la simulación la caída de presión del fluido dentro del equipo, las temperaturas de salida del aire durante el proceso de carga y descarga, las cuales son: 291,5 K y 281,5 K, respectivamente y se determinó la energía total transferida del PCM al aire y viceversa, estas energías son iguales a 44012,5 kJ y 24787,84 kJ, respectivamente.2023-03-01T00:00:00ZEvaluación y rediseño del sistema de calentamiento y enfriamiento del BIORREACTOR LiFlus GX : evaluación del desempeño del sistema de acondicionamiento de temperatura del biorreactor tipo tanque agitado LiFlus GX.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23770
Título: Evaluación y rediseño del sistema de calentamiento y enfriamiento del BIORREACTOR LiFlus GX : evaluación del desempeño del sistema de acondicionamiento de temperatura del biorreactor tipo tanque agitado LiFlus GX.
Autor: Panchi Puruncajas, Stephanie Gabriela
Resumen: The LiFlus GX stirred tank bioreactor located in the Bioprocess Laboratory has an inefficient temperature conditioning system, which prevents a microorganism from reaching its optimum growth temperature during the adaptation phase. In this work, the performance of the temperature conditioning system in the bioreactor is evaluated through mathematical modeling with the incorporation of heating water and a neoprene ring as insulation in the jacket.
The dimensions of the equipment were measured to establish operating parameters such as heat transfer area, work volume and stirring power. The behavior of nickeline as an actuator of the conditioning system was analyzed to establish its operational capacity. The mathematical model was formulated in the context of an aerobic fermentative process and validated through experimental tests with Saccharomyces cerevisiae brand DistilaMax® in a YPD medium at 5% glucose.
It was determined that without heating fluid, the space between the jacket and the glass container is an air reservoir that acts as a thermal insulator and exposes the resistance to overheating. The heating water allows the development of fermentations at optimum temperature with a duration of 450 min without interruptions and with operative nickeline with 0.21% of its capacity. The adaptation phase of the Saccharomyces cerevisiae yeast, where the effect of temperature is marked, is more closely described by the Hills and Wright model, with a deviation of only 4.25 % when neoprene packing was not used, and the 4.60% when it was used. In addition, the use of neoprene packing minimizes heat losses, and consequently reduces the lag phase time by 30 min.
Descripción: El biorreactor tipo tanque agitado LiFlus GX ubicado en el Laboratorio de Bioprocesos posee un sistema de acondicionamiento de temperatura ineficiente, lo que evita que durante la fase de adaptación un microorganismo alcance su temperatura óptima de crecimiento. En este trabajo se evalúa el desempeño del sistema de acondicionamiento de temperatura en el biorreactor mediante modelado matemático con la incorporación de agua de calentamiento y un aro de neopreno como aislante en la chaqueta.
Se midieron las dimensiones del equipo para establecer parámetros de operación como área de transferencia de calor, volumen de trabajo y potencia de agitación. Se analizó el comportamiento de la niquelina como actuador del sistema de acondicionamiento para establecer su capacidad operativa. El modelo matemático se formuló en el contexto de un proceso fermentativo aerobio y se validó mediante pruebas experimentales con Saccharomyces cerevisiae marca DistilaMax® en un medio de YPD al 5 % de glucosa.
Se determinó que sin fluido de calentamiento el espacio entre la chaqueta y el recipiente de vidrio es un reservorio de aire que actúa como aislante térmico y expone a la resistencia a sobrecalentamiento. El agua de calentamiento permite el desarrollo de fermentaciones a temperatura óptima con duración de 450 min sin interrupciones y con la niquelina operativa con 0,21 % de su capacidad. La fase de adaptación de la levadura Saccharomyces cerevisiae, donde el efecto de la temperatura es marcado, se describe con mayor aproximación mediante el modelo de Hills y Wright, con una desviación de apenas 4,25 % cuando no se utilizó empaque de neopreno y del 4,60 % cuando sí se lo utilizó. Además, el uso del empaque de neopreno minimiza las pérdidas de calor, y en consecuencia reduce el tiempo de la fase de latencia en 30 min.2023-04-01T00:00:00ZSimulación de un intercambiador de calor para el almacenamiento de energía térmica mediante el uso de materiales de cambio de fase: simulación de un intercambiador de calor para el almacenamiento de energía térmica a media temperatura.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23769
Título: Simulación de un intercambiador de calor para el almacenamiento de energía térmica mediante el uso de materiales de cambio de fase: simulación de un intercambiador de calor para el almacenamiento de energía térmica a media temperatura.
Autor: Costales Espinosa, Jenny Dámaris.
Resumen: Solar energy is one of the most widely used energy alternatives, but there are problems for its use such as the intermittency between its periods of availability. which is why energy storage is a key factor for its application. There are three types of thermal energy storage: sensible heat, thermochemical or latent heat, in which the material changes phase. Phase change systems can be studied with computational fluid dynamics (CFD) that uses numerical methods to solve these problems. There are several CFD simulation programs, some examples are Ansys and COMSOL with friendly graphical interfaces and free student versions and OpenFoam with a free version, but without a graphical interface. 5 preliminary tests were carried out in COMSOL on the transfer of heat in solids and fluids; and 5 preliminary tests in Ansys. The complete initial exchanger geometries were done first in SolidWorks and then in Inventor; however, the final geometry was generated and simulated in the Ansys program. The phase change could not be simulated in COMSOL, which is why it was decided to change the program to Ansys where all the preliminary tests were successful. The final heat exchanger simulation lasted 4 hours and a water outlet temperature of 314 K and a final liquid fraction of the phase change material of 0.0586 were obtained. Convergence of energy, velocity, and continuity curves is achieved after 2400 seconds with a residual value of 1x10-3 or less.
Descripción: La energía solar es una de las alternativas energéticas más empleadas, sin embargo, el problema de su implementación es la intermitencia entre sus períodos de disponibilidad. Por lo que el almacenamiento de energía es un aspecto clave para su aplicación. Existen tres principales tipos de almacenamiento de energía térmica: por calor sensible, termoquímico o por calor latente, este último involucra el cambio de fase del material. Los sistemas con cambio de fase se pueden estudiar con la dinámica de fluidos computacional (CFD) que emplea métodos numéricos para la resolución de estos problemas. Los programas para realizar simulaciones CFD son Ansys y COMSOL con interfaces gráficas amigables y versiones estudiantiles gratis y OpenFoam con versión gratuita, pero sin interfaz gráfica. Se realizaron 5 pruebas preliminares en COMSOL analizando la transferencia de calor en sólidos y fluidos; y 5 pruebas preliminares en Ansys. Las geometrías se realizaron primero en SolidWorks y en Inventor; sin embargo, la geometría definitiva se generó y se simuló en el programa Ansys. El cambio de fase no fue posible simular en COMSOL razón por la cual se decidió cambiar de programa a Ansys donde todas las pruebas preliminares resultaron exitosas. La simulación del intercambiador de calor definitivo duró 4 horas y se obtuvo una temperatura de salida del agua de 314 K y una fracción líquida final del material de cambio de fase de 0,0586. Las curvas de energía, velocidad y continuidad llegan a converger después de 2400 segundos con un valor de residuales de 1x10-3 o inferiores.2023-03-01T00:00:00ZEvaluación de la concentración de material radiactivo disperso en la atmósfera a través de la ecuación de difusión: solución de la ecuación de advección para liberación continua de contaminantes.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23767
Título: Evaluación de la concentración de material radiactivo disperso en la atmósfera a través de la ecuación de difusión: solución de la ecuación de advección para liberación continua de contaminantes.
Autor: Guzmán Pérez, Daniela Stephanie
Resumen: La contaminación por radiación ocurre cuando sustancias radioactivas se depositan en un objeto o persona en diferentes medios tales como: agua, aire o suelo. Las consecuencias de este tipo de contaminación engloban el desarrollo de enfermedades, la infertilidad del suelo y el daño celular. Por ello, como una medida de protección y seguridad radiológica; este estudio tuvo como objetivo implementar un código en la plataforma de programación MATLAB que posibilite la determinación de las soluciones analíticas y numéricas relacionados a la ecuación de advección del material radiactivo de forma continua por medio de una interfaz gráfica. Para ello, se tomaron dos escenarios de bibliografía para analizar la dispersión de contaminantes radioactivos en el espacio para la solución analítica. Mientras que para la solución numérica se implementó dos métodos de resolución: por derivadas parciales (función integrada de MATLAB-“pdepe”) y por diferencias finitas y Euler. Para ambas soluciones se integró una interfaz gráfica que interactúa con el usuario donde se ingresa información de entrada tal como: cantidad de material radiactivo, velocidad del viento, tiempo, condiciones de ambiente, entre otros. De la solución analítica se observó que, al aumentar la altura de la chimenea, la concentración de los contaminantes radioactivos disminuye. Mientras que la disminución de la radiación solar afectó en el aumento de la concentración del material radioactivo al nivel del suelo. Por otro lado, en la solución numérica la concentración del material radioactivo disminuyó a medida que la distancia y el tiempo aumentaron.
Descripción: La contaminación por radiación ocurre cuando sustancias radioactivas se depositan en un objeto o persona en diferentes medios tales como: agua, aire o suelo. Las consecuencias de este tipo de contaminación engloban el desarrollo de enfermedades, la infertilidad del suelo y el daño celular. Por ello, como una medida de protección y seguridad radiológica; este estudio tuvo como objetivo implementar un código en la plataforma de programación MATLAB que posibilite la determinación de las soluciones analíticas y numéricas relacionados a la ecuación de advección del material radiactivo de forma continua por medio de una interfaz gráfica. Para ello, se tomaron dos escenarios de bibliografía para analizar la dispersión de contaminantes radioactivos en el espacio para la solución analítica. Mientras que para la solución numérica se implementó dos métodos de resolución: por derivadas parciales (función integrada de MATLAB-“pdepe”) y por diferencias finitas y Euler. Para ambas soluciones se integró una interfaz gráfica que interactúa con el usuario donde se ingresa información de entrada tal como: cantidad de material radiactivo, velocidad del viento, tiempo, condiciones de ambiente, entre otros. De la solución analítica se observó que, al aumentar la altura de la chimenea, la concentración de los contaminantes radioactivos disminuye. Mientras que la disminución de la radiación solar afectó en el aumento de la concentración del material radioactivo al nivel del suelo. Por otro lado, en la solución numérica la concentración del material radioactivo disminuyó a medida que la distancia y el tiempo aumentaron.2023-03-01T00:00:00ZDesarrollo de software académico para simulación de procesos metalúrgicos de reducción y clasificación de tamaño : Desarrollo de un software para la simulación de un sistema de trituración y clasificación en una trituradora de cono.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23762
Título: Desarrollo de software académico para simulación de procesos metalúrgicos de reducción y clasificación de tamaño : Desarrollo de un software para la simulación de un sistema de trituración y clasificación en una trituradora de cono.
Autor: Cadena Encalada, Salma Fabiana
Resumen: Comminution covers the various processes that can be applied to an ore to reduce its particle size and, thus, convert it into a more usable product and/or prepare it for subsequent processes that allow the liberation of a given element. Cone crushers are usually used in the secondary and tertiary crushing stages with hard and abrasive materials and have a reduction ratio in the range of 3:1 to 6:1. The objective of the present work was to develop a software for the simulation of a crushing and classification system in a cone crusher, which allows knowing the particle size distribution of the product from feed data and operational parameters. For this purpose, a model was defined which describes the comminution process as a repetitive cycle of classification and breakage. The particle size distribution of the product was determined from operational parameters of the equipment such as the discharge opening in the closed position of the crusher or Close Side Setting (CSS) and the inlet material flow (TPH), as well as the feed particle size. The model was validated by comparing the results obtained with existing data in the literature, from which mean deviation values of 1.24% and 2.06% were obtained for the first two scenarios analyzed. Finally, a graphical interface was developed with MATLAB App Designer, which allowed obtaining and visualizing the particle size distribution of the product for typical comminution systems or by entering the operating parameters.
Descripción: La conminución abarca los diferentes procesos que pueden ser aplicados en un mineral con el fin de reducir su tamaño de partícula, y, así, convertirlo en un producto más aprovechable y/o prepararlo para procesos posteriores que permitan la liberación de un elemento determinado. Las trituradoras de cono suelen emplearse en las fases de trituración secundaria y terciaria con materiales duros y abrasivos, y presentan una razón de reducción en el rango de 3:1 a 6:1. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar un software para la simulación de un sistema de trituración y clasificación en una trituradora de cono, que permita conocer la distribución del tamaño de partícula del producto a partir de datos de la alimentación y parámetros operacionales. Para ello, se definió un modelo el cual describe al proceso de conminución como un ciclo repetitivo de clasificación y ruptura. Se determinó la distribución del tamaño de partícula del producto a partir de parámetros operacionales del equipo como la abertura de descarga en posición cerrada de la trituradora o Close Side Setting (CSS) y el flujo de material de ingreso (TPH), así como la granulometría de la alimentación. Se validó el modelo planteado mediante la compración de los resultados obtenidos con datos existentes en bibliografía, a partir de lo cual se obtuvieron valores de desviación media de 1,24% y 2,06% para los dos primeros escenarios analizados. Finalmente, se desarrolló una interfaz fráfica con MATLAB App Designer, la cual permitió obtener y visualizar la distribución del tamaño de partícula del proudcto para sistemas de conminución típicos o mediante el ingreso manual de los parámetros de operación.2023-01-01T00:00:00ZRediseño del sistema de calentamiento y enfriamiento del biorreactor LiFlus GX : evaluación del funcionamiento del control automático si/no de temperatura del biorreactor tipo tanque agitado LiFlus GX.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23761
Título: Rediseño del sistema de calentamiento y enfriamiento del biorreactor LiFlus GX : evaluación del funcionamiento del control automático si/no de temperatura del biorreactor tipo tanque agitado LiFlus GX.
Autor: Portilla Vaca, Christian Fabricio
Resumen: The STR bioreactor located in Bioprocess Laboratory at EPN has 2,5 litters capacity. It consists of glass container and stainless-steel head to assembly pH, dissolved oxygen, and temperature sensors. Mixing is achieved through a triple agitation system and air is supplied through a ring-type sparger. In accordance with the manufacturer, temperature can be regulated from 8 °C to 80 °C by means of an ON/OFF controller, but it has failed repeatedly. This work evaluates the performance of the LiFlus GX temperature control through mathematical modelling of the culture medium, cooling water and free jacket space dynamic response. It is proposed to fill free jacket space with heating water and cover it with a neoprene ring seal. The model was validated in the context of aerobic fermentations with Saccharomyces cerevisiae commercial brand at 30 °C, and it was solved in MatLab R2022a software.
The intended modifications to the original bioreactor configuration allow satisfactory fermentation performance over 450 minutes under the safe response of the nickeline relay. Outcomes related to biomass profiles exhibited whole microbial growth phases. Finally, the agreeable approximation of the model with 20 % maximum deviation enables to determine that nickeline operates at 21 % of its full capacity.
Descripción: El biorreactor tipo tanque agitado LiFlus GX de 2,5 litros, ubicado en el Laboratorio de Bioprocesos de la EPN, se compone de un recipiente de vidrio y un cabezal de acero inoxidable con puertos para la incorporación de sensores de pH, oxígeno disuelto y temperatura. La agitación se logra mediante un sistema triple y el suministro de aire a través de un aspersor tipo anillo con orificios. De acuerdo con el manual del fabricante, la temperatura se puede regular entre 8 °C y 80 °C mediante un controlador SI/NO, pero ha presentado repetidas fallas durante su operación. Este trabajo pretende evaluar el funcionamiento del control automático de temperatura del biorreactor LiFlus GX mediante modelado matemático del comportamiento dinámico del medio de cultivo, agua de enfriamiento y espacio libre en la chaqueta donde se propone utilizar agua de calentamiento y un sello con empaque de neopreno. El modelo se validó en el contexto de fermentaciones aerobias con Saccharomyces cerevisiae marca comercial a 30 °C y se resolvió con el soporte del software MatLab R2022a.
Las modificaciones propuestas a la configuración del original del biorreactor permiten realizar fermentaciones durante 450 minutos interrumpidamente con perfiles de biomasa que exhiben todas las fases de crecimiento microbiano, además del comportamiento seguro del relé de la niquelina. Finalmente, con la aproximación satisfactoria del modelo al tener una desviación máxima de 20 %, se determinó que la niquelina entrega tan solo el 21 % de su capacidad máxima.2023-01-01T00:00:00ZObtención de hidrogeles de nanocelulosa a partir de fibras de abacá : elaboración de hidrogeles a partir de nanocelulosa de abacá mediante el método de síntesis hidrotermal.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23760
Título: Obtención de hidrogeles de nanocelulosa a partir de fibras de abacá : elaboración de hidrogeles a partir de nanocelulosa de abacá mediante el método de síntesis hidrotermal.
Autor: Celi Suquillo, Karen Mishelle
Resumen: The abaca plant belongs to the Musaceae family, its product of interest corresponds to the fibers extracted from its pseudostem. To obtain cellulose nanocrystals the non-crystalline regions must be destroyed by acid hydrolysis; nanocrystals are used in the production of hydrogels that allow the absorption of high amounts of water. The objective of the project was to obtain hydrogels from abaca CNC by hydrothermal synthesis. The process for obtaining cellulose began by cutting the abaca fibers to lengths of 5 cm next followed by digestion with sodium hydroxide to obtain a pulp that was washed with most of water later the cellulose pulp was dried. The cellulose was ground next an acid hydrolysis was carried out at 45°C for 45 minutes and it was diluted in type I deionized water using a liquor ratio of 1:10, it was centrifuged at 1500 rpm for 20 minutes and a dialysis was carried out until it had a neutral pH. This product was sonicated at 40% amplitude and filtered to a size of 4 μm to obtain a solution of cellulose nanocrystals (CNC). To obtain the hydrogel the CNC solution was concentrated to 4%, sonicated at a 40% amplitude and stirred then a sample of the solution was placed in the reactor that worked at 100 or 120°C for 20 hours. This process was repeated for concentrations of 5 and 6%. Hydrogels were obtained with a concentration of 6% of CNC have a greater stability in its structure; the highest percentage of swelling and equilibrium water content were 41.32% and 29.94% respectively for a concentration of 4% at 100°C.
Descripción: La planta de abacá pertenece a la familia de las Musáceas, su producto de interés corresponde a las fibras extraídas de su pseudotallo. Para la obtención de nanocristales de celulosa se debe destruir las regiones no cristalinas mediante hidrólisis ácida; los nanocristales se emplean en la elaboración de hidrogeles que permiten absorber altas cantidades de agua. El objetivo del proyecto fue obtener hidrogeles a partir de CNC de abacá mediante síntesis hidrotermal. El proceso de obtención de celulosa inició cortando las fibras de abacá a longitudes de 5 cm, seguido de una digestión con hidróxido de sodio para obtener una pulpa que se lavó con abundante agua, después se secó la pulpa de celulosa. Se molió la celulosa, se realizó una hidrólisis ácida a 45°C por 45 minutos y se diluyó en agua desionizada tipo 1 en una relación 1:10, se centrifugó a 1500 rpm por 20 minutos y realizó una diálisis hasta tener pH neutro, se sonicó a 40% de amplitud y se filtró a tamaño de 4 μm para obtener una solución de cristales de nanocelulosa (CNC). Para la obtención del hidrogel, la solución de CNC se concentró al 4%, se sonicó a una amplitud del 40% y se agitó, después se colocó una muestra de la solución en el reactor que trabajó a 100 o 120°C durante 20 horas. El proceso se repitió para concentraciones de 5 y 6% de CNC. Se obtuvieron hidrogeles con una concentración del 6% de CNC con una mayor estabilidad en su estructura, el mayor porcentaje de hinchamiento y contenido de agua en equilibrio fue de 41.32% y 29.94% respectivamente, para una concentración del 4% a 100°C.2023-03-01T00:00:00ZDesarrollo de software académico para la simulación de procesos metalúrgicos de reducción y clasificación de tamaño : Desarrollo de un software académico para la simulación de un sistema de molienda.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23759
Título: Desarrollo de software académico para la simulación de procesos metalúrgicos de reducción y clasificación de tamaño : Desarrollo de un software académico para la simulación de un sistema de molienda.
Autor: Vásquez Lincango, Jorge Daniel
Resumen: Ball mill is an equipment for size reduction of minerals from millimeters to microns. Grinding follows a fracture kinetics where minerals are broken by impact fracture or abrasion fracture. The general grinding model is a differential equation that expresses how a fraction of the mother particles disappear by breaking and new daughter particles are created from larger sizes. The breaking of the particles continues until the breaking energy has been completely dissipated. To know how the particles break inside the mill the selection and fracture parameters must be estimated. The objective is the development of software for the simulation of a ball mill system. An application was created in AppDesigner of the Matlab program where sections were designed for the alpha and beta constants of the selection and fracture function, the granulometric analysis, the specific energy consumption and the results. The program expresses the results by means of a graph of the accumulated past vs opening, for example, data of a copper ore was introduced, and the program determined that the curve of simulated accumulated past has a similar trend to experimental accumulated past which is reflected in an coefficient of determination of 0.989. Therefore, ball mill simulator fulfil the expected scope because it allows validating the parameters of the selection and fracture function based on the differential equation of the grinding model.
Descripción: El molino de bolas es un equipo de reducción de tamaño de minerales desde milímetros hasta micras. La molienda sigue una cinética de fractura donde los minerales se rompen por fractura de impacto o abrasión. El modelo general de molienda es una ecuación diferencial que expresa como una fracción de las partículas madres desaparecen por la ruptura y se crean nuevas partículas hijas provenientes de tamaños superiores. El rompimiento de las partículas continúa hasta que la energía de ruptura se haya disipado por completo. Para conocer como se rompen las partículas dentro del molino se deben estimar los parámetros de selección y fractura. El objetivo del trabajo es el desarrollo de un software para la simulación de un sistema de molino de bolas. Se creó una aplicación en AppDesigner del programa Matlab donde se diseñaron secciones para las constantes alfa y beta de la función selección y fractura, el análisis granulométrico, el consumo especifico de energía y los resultados. El programa expresa los resultados mediante una gráfica del pasado acumulado vs abertura, como por ejemplo, se ingresaron los datos de un mineral cuprífero y el programa determinó que la curva del pasado acumulado simulado tiene una tendencia similar al pasado acumulado experimental lo que se refleja en un coefiente de determinación de 0.989. Por lo tanto, el simulador del molino de bolas cumple con el alcance esperado debido a que permite validar los parámetros de la función de selección y fractura en base a la ecuación diferencial del modelo de molienda.2023-01-01T00:00:00ZDesarrollo de software académico para simulación de procesos metelúrgicos de reducción y clasificación de tamaño : desarrollo de software académico para simulación de procesos metalúrgicos de reducción y clasificación de tamaño con una trituradora de mandíbulas de doble efecto.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23758
Título: Desarrollo de software académico para simulación de procesos metelúrgicos de reducción y clasificación de tamaño : desarrollo de software académico para simulación de procesos metalúrgicos de reducción y clasificación de tamaño con una trituradora de mandíbulas de doble efecto.
Autor: Salazar Sarmiento, Fernanda Mishell
Resumen: Simulation programs are a useful tool for decision making in an industry. In mining, primary crushing is the first stage of mineral processing, jaw crushers are used whose operating principle is compression. Given the high rate of energy consumed in crushing, it is important to properly select the equipment that best suits the operational needs to reduce energy cost and increase the performance of downstream processes. Therefore, the objective of this work is to develop a software in MATLAB together with the AppDesigner tool that provides the operating conditions of jaw crushers from different suppliers that best fit the user’s requirements. For the simulation of the particle size distribution of the crushed product, a model has been used that describes the comminution process as a repetitive cycle of classification and fracture. In addition, the algorithm used allows the calculation of the crusher’s closed side setting that meets the desired product particle size conditions and, together with information on the crusher’s hourly feed, generates a report with the crushers that best meet these requirements. Finally, validation of the model was performed with experimental data reported in the literature where it was verified that the modeled particle size distribution graph follows similar patterns and the average error of the experimental d80 with the calculated d80 is 2.51%.
Descripción: Los programas de simulación son una herramienta útil para la toma de decisiones en una industria. En la minería, la trituración primaria es la primera etapa de procesamiento de un mineral, se utilizan trituradoras de mandíbulas cuyo principio de funcionamiento es la compresión. Dado la alta tasa de energía que se consume en la trituración es importante seleccionar adecuadamente los equipos que mejor se ajusten a las necesidades de operación para disminuir gastos energéticos e incrementar el rendimiento de procesos posteriores. Por lo cual, el objetivo de este trabajo es desarrollar un software en MATLAB junto con la herramienta AppDesigner que provea las condiciones de operación de trituradoras de mandíbulas de diferentes proveedores que mejor se ajustan a los requerimientos del usuario. Para la simulación de la distribución granulométrica del producto triturado se utilizó un modelo que describe al proceso de conminución como un ciclo repetitivo de clasificación y fractura. Además, el algoritmo empleado permite calcular la abertura de descarga en posición cerrada de la trituradora o close side setting que cumple con las condiciones de tamaño de partícula deseado del producto y junto con información de la alimentación horaria a la trituradora genera un reporte con las trituradoras que mejor se ajustan a dichos requerimientos. Finalmente, se realizó la validación del modelo con datos experimentales reportados en literatura donde se comprobó que la gráfica de distribución granulométrica modelada sigue patrones similares y el error promedio del d80 experimental con el d80 calculado es 2.51%.2023-01-01T00:00:00ZAlternativas biológicas para reemplazar los plaguicidas de mayor consumo en el Ecuador : alternativas biológicas para el reemplazo de nematicidas químicos en el Ecuador.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23706
Título: Alternativas biológicas para reemplazar los plaguicidas de mayor consumo en el Ecuador : alternativas biológicas para el reemplazo de nematicidas químicos en el Ecuador.
Autor: Torres Mendoza, María José
Resumen: Phytoparasitic nematodes are one of the main pests which affect crops in Ecuador. Chemical control of nematodes is based on the use of nematicides that are highly harmful to animals and humans. This paper describes the nematicides that are used in Ecuador, the crops that they are used and the nematodes that they control. Bananas and flowers, particularly roses, generate high economic income for the country from exports, approximately 4,4 million between them. The nematodes that affect bananas and roses are R. similis and M. incognita, respectively. A biological alternative that reduces infestations and crop damage and helps to control R. similis and M. incognita is P. lilacinus, a fungus that has the ability to infect eggs, affect juveniles J2 and cause malformations and alterations with the other stages. Solid fermentation is used for the production of P. lilacinus spores, substrates from agroindustrial wastes such as rice bran, a good alternative because it is an excellent option to achieve high spore concentrations (1.79 x 10^10 spores / g substrate) at low costs.
Descripción: Los nemátodos fitoparásitos son una de las principales plagas que afecta a los cultivos en Ecuador. El control químico de los nemátodos se basa en el uso de nematicidas que son altamente perjudiciales para animales y humanos. En este trabajo se describen los nematicidas que se utilizan en Ecuador, los cultivos en los que se utilizan y los nemátodos que controlan. El banano y las flores, particularmente la rosa, generan altos ingresos económicos al país por concepto de exportaciones, aproximadamente 4,4 millones de dólares entre ambos. Los nemátodos que afectan al banano y a la rosa son R. similis y M. incognita, respectivamente. Una alternativa biológica que reduce infestaciones, afecciones a los cultivos y ayuda a controlar R. similis y M. incognita es P. lilacinus, un hongo que tiene la capacidad de infectar a los huevos, afectar a los juveniles J2 y causar mal formaciones y alteraciones con los otros estadíos. La producción de esporas de P. lilacinus se realiza en fermentaciones sólidas y se puede utilizar sustratos a partir de residuos agroindustriales como el afrecho de arroz, una excelente opción para alcanzar altas concentraciones de esporas (1,79 x 10^10 esporas / g de sustrato) a bajos costos.2023-03-01T00:00:00ZObtención de hidrogeles de nanocelulosa a partir de la fibra de abacá: obtención de hidrogeles de nanocelulosa a partir de la fibra de abacá utilizando el método por suspensión en glicerol.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23705
Título: Obtención de hidrogeles de nanocelulosa a partir de la fibra de abacá: obtención de hidrogeles de nanocelulosa a partir de la fibra de abacá utilizando el método por suspensión en glicerol.
Autor: Silva Arroyo, Álvaro Sebastián.
Resumen: Abaca is a plant that contains 70% cellulose, so it is ideal in obtaining nanocellulose crystals (CNC), which have several applications because they are biodegradable and with high mechanical properties that exceed cabuya, totora, ceibo, among other fibers extracted in Ecuador. As an example, is the formation of hydrogels, where the combination of nanocellulose with other compounds in organic media promotes the aggregation of these, giving stability in its structure, allowing the formation of dense hydrogels and subsequently a better absorption of water. This paper presents the production of nanocellulose hydrogels by the method of glycerol suspension. It began with the production of cellulose by means of pulping by digestion with concentrated NaOH, followed by the obtaining of nanocellulose crystals by means of acid hydrolysis with H2SO4 64% (p/p) which then went through a washing process, isolated, and filtered. The solution with CNC in suspension was concentrated at values of 3%.4%.5% and 6% by weight, for the subsequent mixture with glycerin in relation to 2:1 by weight. Said mixtures were subjected to a drying process in an oven to cause gelation by means of two temperatures 70°C and 90 °C for 26 hours. The formation of hydrogels was verified with the inverted tube test and characterized by the swelling test. Mostly hydrogels formed by drying process at 90°C were obtained, which present better water absorption by swelling test. As the CNC concentration increased, the structural stability formed allows for greater resistance to rupture.
Descripción: El abacá es una planta que contiene un 70% de celulosa por lo cual es ideal en la obtención de cristales de nanocelulosa (CNC), que tienen varias aplicaciones por ser biodegradables y con altas propiedades mecánicas que superan a la cabuya, totora, ceibo, entre otras fibras extraídas en Ecuador. Como ejemplo está la formación de hidrogeles, donde la combinación de nanocelulosa con otros compuestos en medios orgánicos promueve la agregación de estos, dando estabilidad en su estructura, permitiendo tener la formación de hidrogeles densos y posteriormente una mejor absorción de agua. En este trabajo se presenta la elaboración de hidrogeles de nanocelulosa por el método por suspensión en glicerol. Se inició con la obtención de celulosa por medio de pulpaje por digestión con NaOH concentrada, seguido de la obtención de cristales de nanocelulosa por medio de hidrólisis ácida con H2SO4 64% (p/p) los cuales pasaron entonces por un proceso de lavado, aislado y filtrado. La solución con CNC en suspensión se concentró a valores de 3%,4%,5% y 6% en peso, para la posterior mezcla con glicerina en relación 2:1 en peso. Dichas mezclas se sometieron a un proceso de secado en estufa para provocar la gelación mediante dos temperaturas 70°C y 90 °C durante 26 horas. Se verificó la formación de hidrogeles con la prueba de tubo invertido y se caracterizó mediante la prueba de hinchamiento. Se obtuvo mayoritariamente hidrogeles formados por proceso de secado a 90°C, los cuales presentan mejor absorción de agua mediante la prueba de hinchamiento. A medida que se dio el aumento de la concentración de CNC, la estabilidad estructural formada permite tener una mayor resistencia a la ruptura.2023-03-01T00:00:00Z