Revista ION

EDITORIAL

Thermodinamical productivity limitations for passive solar stills

Resumen La desalinización de agua de mar se ha estudiado con interés debido a la escasez de agua dulce para consumo humano. La destilación solar es un método antiguo; la productividad, consumo energético del proceso y el costo del agua desalinizada así obtenida dependen de la eficiencia que se alcance en cada una de las etapas de estos sistemas. La limitada capacidad de absorber la radiación solar y transformarla en calor útil para la evaporación, la interacción con el medio circundante, y las pérdidas de calor limitan la eficiencia global del proceso térmico y la productividad. Como la energía proviene de la radiación solar, la productividad máxima de este proceso estará limitada por la magnitud de la radiación solar total disponible en una zona del planeta debido a su ubicación geográfica, época del año y condiciones climáticas locales. Los procesos a partir de esa energía estarán limitados termodinámicamente por los coeficientes de transferencia térmica que se alcancen en el equipo, por el máximo que pueda alcanzar el calor de evaporación, mientras que las pérdidas al ambiente por convección y radiación sean mínimas. Se presentan análisis comparativos de varios modelos propuestos, datos reportados de destiladores, datos reportados de radiación solar que alcanzan valores promedio de hasta 7,2 - 7,4 kWh/m2 en algunas regiones del planeta y se hacen estimaciones para productividad de estos equipos que alcanzan entre 6,7 y 6,9 kg/m2día y la eficiencia máxima teórica se encuentra alrededor de 0,16 de la radiación solar total.

Abstract Seawater desalination is a process that has been widely studied with great interest due the growing water scarcity for human use. Solar distillation is a very ancient method, the productivity, energy requirements and the consequent cost of the desalinated water depends at least of the efficiency that can be reached in every single step of those systems. Due the limited solar irradiance absorption and to water evaporation transformation capacity, due to glass and water radiation absorbance and the ambient interaction, heat losses limit the overall thermal process efficiency and consequently productivity. Since in passive solar stills all energy comes from solar irradiation, this process maximum productivity will be limited for total solar irradiance that may be available in a defined zone of the world defined by their geographical localization, season of the year and local climatic conditions. All thermal process with this energy will be thermodynamically limited by heat transfer coefficient values reached in the dispositive, by the maximum value that can reach the evaporative heat transfer coefficient, and heat radiation and convective losses coefficients being minimum. In this paper, comparative analysis is presented from several process proposed models, device reported data; solar irradiation reported data reaching about 7.2 - 7.4 kWh/m2 and estimations for productivity intervals for this devices area about 6.7 - 6.9 kg/m2d; efficiency calculated with available reported data are about 0.16 of the global solar irradiance.

Resumo A dessalinização da água do mar tem sido estudada com interesse por causa da escassez de água doce para consumo humano. Destilação solar é um método antigo, a produtividade, consumo de energia do processo e o custo da água dessalinizada assim obtido dependem da eficiência em cada fase de estes sistemas. A capacidade limitada de absorver radiação solar e transformando-a em calor útil para a evaporação, a interação com o meio circundante e as perdas de calor, limita a eficiência global do processo térmico e produtividade. Como a energia vem de radiação solar, a máxima produtividade deste processo é limitado pelo tamanho da radiação solar total disponível em uma área do planeta devido à sua localização geográfica, a época do ano e das condições climáticas locais. Os processos a partir dessa energia estão limitadados termodinamicamente pelo coeficientes de transferência térmico que são alcançados no equipamento, pôr o valor máximo que pode atingir o calor de evaporação, enquanto que as perdas de calor para o ambiente por convecção e radiação são mínimas. São apresentados, análise comparativa dos diferentes modelos propostos, dados reportados de destiladores, dados de irradiação solar relatados que atingem valores médios até 7,2 - 7,4 kWh/m2 em algumas regiões do mundo. São feitas estimações de coeficientes de transferência em estas etapas e os intervalos de produtividade para estes dispositivos que atingem até 6,7 - 6,9 kg/m2d e eficiência é entre 0,16 da radiação solar total disponível.

Degradation of sulfide from leather tanning wastewater by hydrodynamic cavitation

Resumen El sulfuro presente en el agua residual de la industria del curtido de cueros proviene de la operación de pelambre (depilado de la piel) en concentraciones que afectan significativamente la calidad del agua del cuerpo receptor debido a la toxicidad del vertimiento produciendo la mortandad de flora y fauna, responsable de la presencia de olores desagradables en el cauce y la notable disminución del oxígeno disuelto en el agua del afluente. En la presente investigación, la remoción de sulfuro es evaluada empleando la técnica cavitación hidrodinámica (CH), un proceso de oxidación avanzada analizado desde diferentes parámetros de operación como pH inicial del agua residual y presión de entrada para un tiempo de reacción fijo de 90 minutos; parámetros de diseño fueron establecidos mediante el uso de dos prototipos, variando el número y diámetro de orificios en el punto de estrangulamiento con el objetivo de determinar las condiciones óptimas del reactor para el tratamiento de este tipo de contaminante en las aguas residuales. Se obtuvo una remoción máxima del 32,6 % de la concentración inicial de sulfuro sin aplicar algún tipo de catalizador o reactivo químico; de igual modo se realizó un análisis costobeneficio debido a la eficiencia de la tecnología aplicada en comparación con la energía requerida por el reactor empleado, donde se observa una disminución del 198 % del costo total del tratamiento actual. Finalmente, la cavitación hidrodinámica es una tecnología sustentable para la industria del curtido de cueros.

Abstract Sulfide present in the wastewater from industrial tanneries is resulting from unhairing (depilated of the skin) in concentrations that affects significantly the water system due to its toxicity, producing the mortality of flora and fauna, responsible for the presence of unpleasant odors in the riverbed and decreasing the dissolve oxygen in the water of the receiver stream. In the present research, removal of sulfide is evaluated using hydrodynamic cavitation (HC). An advanced technology is analyzed by different parameters as initial pH solution and inlet pressure, set in two prototypes established for a reaction time of 90 minutes. Design parameters as number and diameter of holes in the constriction are estimated according on the degradation extent with the objective of knowing best reactor characteristics for wastewater treatment applying this technique. A maximum extent of sulfide oxidation of 32.6% was reached without using any further reagents; cost - benefit analysis had been discussed in the present investigation due to the enhance of cavitation hydrodynamic reached compared with the energy required by the reactor observing a shortfall of 198% related with the conventional treatment, HC was found as a sustainable technology for tannery industries.

Resumo Na presente investigação, a remoção de enxofre é avaliada usando a técnica de cavitação hidrodinâmica (HC), um processo de oxidação avançada, analisado a partir de diferentes parâmetros de funcionamento como o pH inicial da pressão de águas residuais e da entrada para um tempo de resposta fixo de 90 minutos; parâmetros de projeto foram estabelecidos através da utilização de dois protótipos, variando o número e o diâmetro dos furos no ponto de estrangulamento com o objetivo de determinar as condições ideais para o tratamento deste tipo de contaminante do reator a águas residuais. Obteve um máximo de afastamento de 32,6% da concentração inicial de enxofre sem aplicar qualquer catalisador ou reagente químico; da mesma forma um análise custo-benefício devido a eficiência da tecnologia aplicada em comparação com a energia necessária pelo reator utilizado, mostrando uma diminuição de 198% do custo total do tratamento atual. Finalmente, cavitação hidrodinâmica é uma tecnologia sustentável para o indústria de curtimento de couro.

An overview to development of viscosity reducer additives and its application in heavy crude oil transportation

Resumen La presente revisión aborda la problemática que presentan los crudos pesados debido a su alta viscosidad, lo cual dificulta su transporte por tubería y su directa relación con la fracción de asfaltenos, cuyo apilamiento genera cambios en la reología del crudo, altas caídas de presión y mayores requerimientos energéticos en el bombeo, e incluso taponamiento de tuberías. Las investigaciones reportadas se han enfocado en predecir y elucidar la composición estructural de los asfaltenos, de lo cual se resaltan modelos que describen a los asfaltenos como sistemas de anillos aromáticos policondensados, que pueden unirse por interacciones de Van der Waals formando agregados, o también como estructuras jerárquicas de sistemas de anillos de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH), que finalizan en la formación de racimos (clúster). También se resalta el modelo termodinámico coloidal, el cual predice moléculas de asfaltenos suspendidas en una fase líquida, estabilizada por resinas adsorbidas en su superficie. Una alternativa para disminuir la viscosidad de los crudos es la inclusión de aditivos, los cuales mediante interacciones moleculares apropiadas, generan la dispersión de agregados asfalténicos, reflejándose en la disminución de la viscosidad. Por ello a la hora de diseñar aditivos reductores de viscosidad pare crudos, es importante diseñar estructuras moleculares con determinados grupos funcionales asociados a aminas, amidas, alcoholes, ácidos, entre otros, que favorezcan interacciones que generen la dispersión de asfaltenos. Por ellos y con el fin de brindar un panorama amplio de esta línea de investigación tan extensa, se finaliza este documento con una revisión de algunos aditivos reductores de viscosidad, implementados por diferentes investigadores.

Abstract The present review is addressed the problem of heavy crude oil, due to its high viscosity, making it difficult to transport by pipeline and its direct relationship with the asphaltenes fraction, whose stacking generates changes in crude rheology, high pressure drops and energy requirements in pumping and even plugging of pipes. The reported investigations have focused on predicting and elucidating the structural composition of asphaltenes, from which are highlighted the models that describe asphaltenes as polycondensed aromatic ring systems that can be bound by van der Waals interactions in aggregates, also as hierarchical structures of ring systems of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), that ends in formation of bunches (clusters). The colloidal thermodynamic model is also highlighted, which predicts that the molecules of asphaltenes are suspended in a liquid phase, stabilized by resins adsorbed on its surface. An alternative to reduce the viscosity of crudes is the inclusion of additives, which through appropriate molecular interactions generate the dispersion of asphaltenic aggregates, reflected in the decrease in viscosity. For them, when designing viscosity reducing additives for crude oils, it is important to design molecular structures with certain functional groups associated with amines, amides, alcohols, acids, among others, that favor interactions that generate asphaltene dispersion. Therefore, and in order to provide a broad overview of this line of research so extensive, this document is finalized with a review of some viscosity reducing additives implemented by different researchers.

Resumo A presente revisão considera a problemática que apresentam os crus pesados, devido a sua alta viscosidade, dificultando o seu transporte pela tubulação e sua direita relação com a fracção de asfaltenos, cujo empilhamento gera câmbios na reologia do cru, altas perdas de pressão e maiores requerimentos energéticos no bombeamento, até o tamponamento da tubulação. As pesquisas reportadas têm se direcionado em predizer e elucidar a composição estrutural dos asfaltenos, ressaltando modelos que descrevem aos asfaltenos como sistemas de anéis aromáticos policondensados, que podem-se unir pelas interações de Van der Waals formando agregados, também como estruturas hierárquicas de sistemas de anéis de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH), que finalizam na formação de clusters. Também se ressalta o modelo termodinâmico coloidal, o qual prediz moléculas de asfaltenos suspensas numa fase liquida, estabilizada pelas resinas adsorvidas na sua superfície. Uma alternativa para reduzir a viscosidade dos crudes é a inclusão de aditivos, que através de interações moleculares apropriadas geram a dispersão de agregados asfaltênicos, refletidos na diminuição da viscosidade. Para eles, ao projetar aditivos redutores de viscosidade para óleos crus, é importante projetar estruturas moleculares com certos grupos funcionais associados a aminas, amidas, álcoois, ácidos, entre outros, que favoreçam interações que geram dispersão de asfaltenos. Portanto, e a fim de fornecer uma visão ampla desta linha de pesquisa tão extensa, este documento é finalizado com uma revisão de alguns aditivos redutores de viscosidade implementados por diferentes pesquisadores.

Estimating of alcohol density from biofuels using the second virial coefficient

Resumo Os volumes molares ou densidades de seis álcoois puros pertencentes à indústria de biocombustíveis foram estimados para diferentes valores de temperaturas dentro da faixa entre 280 K e 333 K, utilizando um modelo desenvolvido a partir da equação de equilíbrio líquido-vapor ou Equação de ClausiusClapeyron. O segundo coeficiente virial (B) foi calculado a partir de dados preditivos aplicados ao modelo. Como amplamente conhecido, variações no valor de B refletiriam nos volumes molares dos compostos com resultado semelhante. Neste trabalho, observou-se que os desvios foram positivos para todas as espécies estudadas e aumentaram entre os álcoois de longa cadeia de carbono. Quando disponível, foi feita uma comparação entre o volume molar experimental e o predito.

Resumen Se estimaron los volúmenes molares o las densidades de seis alcoholes puros pertenecientes a la industria de biocombustibles para diferentes valores de temperatura dentro del rango de 280 K a 333 K utilizando un modelo desarrollado a partir de la ecuación de equilibrio de vapor líquido o la ecuación de Clausius-Clapeyron. El segundo coeficiente virial (B) se calculó a partir de los datos predictivos aplicados al modelo. Como es ampliamente conocido, las variaciones en el valor B se reflejarían en los volúmenes molares de los compuestos con resultados similares. En este trabajo, se observó que las desviaciones fueron positivas para todas las especies estudiadas y aumentaron entre los alcoholes de cadena larga de carbono. Cuando estuvo disponible, se realizó una comparación entre el volumen molar experimental y el volumen molar predicho.

Abstract The molar volumes or densities of six pure alcohols belonged to biofuel industry have been estimated for different values of temperatures within the range between 280 K and 333 K, using a model developed from vapour-liquid equilibrium equation or Clausius-Clapeyron Equation. The second virial coefficient (B) has been calculated from predictive data applied to the model. As widely known, variations in the B value would reflect in the compounds molar volumes with similar result. In this work, it was observed that the deviations were positive for all studied species, and they increased among long carbon chain alcohols. When avalaible, a comparison between experimental and predicted molar volume was done.

Evaluation of alkaline-enzymatic hydrolysis to obtain hydrolyzed collagen from tanned leather shavings

Resumen Las virutas de cuero curtido representan el residuo sólido generado durante la etapa de rebajado de cueros como parte del curtido y teñido de pieles; este residuo representa un riesgo al ambiente al momento de su disposición final, debido al alto contenido de cromo, por lo cual se hace necesario evaluar alternativas para el tratamiento de este. En el proceso experimental se empleó la hidrólisis enzimática de la viruta para obtener colágeno hidrolizado; las variables o factores de proceso empleadas fueron el pH (8 y 10), tiempos de reacción (11 a 13 horas) y dosis de enzima BLUE G-Dupont internacional (0,00001 kg, 0,0000125 kg y 0,000015 kg). Los resultados experimentales determinaron que las condiciones óptimas para la obtención de colágeno hidrolizado en su mayor contenido fueron: pH 10, dosis de enzima de 0,000015 kg y 12,5 horas de tiempo de reacción para obtener una concentración de colágeno hidrolizado de 1,828 kg/ m3 correspondiente a una recuperación del 9,14 % en masa con respecto a la masa de viruta de cuero curtido utilizada para cada ensayo.

Abstract The tanned leather shavings represent the solid waste generated during the leather cutting stage as part of the tanning and dyeing of skins; this waste represents a risk to the environment at the time of its final disposal, because of the high chromium content, situation that makes it necessary to evaluate alternatives for its treatment. In the experimental process, the enzymatic hydrolysis of the chip was used to obtain hydrolyzed collagen; the variables or process factors used were the pH (8 and 10), reaction times (11 to 13 hours) and dose of BLUE G enzyme-Dupont international (0.00001 kg, 0.0000125 kg y 0.000015 kg). The experimental results gave rise to determine that the optimal conditions for obtaining hydrolyzed collagen in its highest content were pH 10, enzyme dose of 0.000015 kg and 12.5 hours of reaction time to obtain a hydrolyzed collagen concentration of 1.828 kg/m3 corresponding to a recovery of 9.14 % by mass with respect to the mass of tanned leather chip used for each test.

Resumo As aparas de couro curtido representam o resíduo sólido gerado durante o estágio de redução de couro como parte do curtimento e tingimento de peles; este resíduo representa um risco para o meio ambiente no momento de sua disposição final, devido ao alto teor de cromo, situação que torna necessária a avaliação de alternativas para o tratamento desses. No processo experimental, a hidrólise enzimática do chip foi utilizada para obtenção de colágeno hidrolisado, as variáveis ou fatores de processo utilizados foram pH (8 e 10), tempos de reação (11 a 13 horas) e dose da enzima AZUL G -Dupont Internacional (0,00001 kg, 0,0000125 kg y 0,000015 kg). Os resultados experimentais permitiram determinar que as condições ótimas para obtenção de colágeno hidrolisado em seu maior teor foram pH 10, dose enzimática de 0,000015 kg e 12,5 horas de tempo de reação para obter uma concentração de colágeno hidrolisado de 1,828 kg / m3 correspondente a uma recuperação de 9,14 % em massa em relação à massa de lascas de couro curtido utilizada para cada ensaio.

Determination and statistical analysis of the composition of the gases produced in an Enhanced Oil Recovery Pilot

Resumen La industria petrolera en Colombia tiene el desafío de la explotación de yacimientos con crudo pesado y extrapesado. Por este motivo, en el país se han implementado métodos de recobro mejorado (EOR) que suelen tener altos índices de producción. La inyección de aire es uno de los métodos de recobro mejorado que permite alcanzar altos índices de producción. La planta Piloto de Inyección de Aire para Recobro (PIAR), ubicada en Chichimene (Meta), es pionera en el mundo por implementar este método en una reserva de crudo extrapesado (API<10) de alta profundidad. El monitoreo de las propiedades fisicoquímicas de los fluidos generados durante este proceso contribuye a asegurar el correcto funcionamiento operativo del piloto. En este trabajo se determinó por cromatografía de gases (GC) la composición de los gases de producción de 16 pozos ubicados en el área del piloto. Se encontró principalmente metano (68,5±7,1 %mol), CO2 (11,4±5,6 %mol) y N2 (6,7±4,2 %mol). La composición de los gases fue disímil en toda el área, por lo que se hicieron análisis multivariados, análisis de componentes principales (ACP) y análisis de conglomerados (AC), para evaluar las similitudes entre los gases de los pozos. Como resultado, los pozos fueron organizados en tres grupos por similitud: un grupo con los niveles más altos de metano (75,8 %mol); el segundo grupo con N2 (11,9 %mol) y un tercer grupo con los valores más altos de CO2 (20,1 %mol), conformado por tres pozos. Estos grupos fueron graficados en un mapa y se observó que se encuentran en áreas muy definidas dentro del piloto.

Abstract The oil industry in Colombia has the challenge of exploiting deposits with heavy and extra-heavy oil. For this reason, Enhanced Oil Recovery methods (EOR) have been implemented in the country, looking for high production rates. Air injection is one of the EOR methods that allows to achieve high production rates. The Air Injection Pilot (PIAR) at Chichimene (Meta) is a pioneer in the world for implementing this method in a reserve of extra heavy oil (API <10) in a high depth. The monitoring of the physicochemical properties of the fluids generated during this process helps to ensure the correct operational functioning of the pilot. In this work, the gas composition from 16 wells located in the pilot area was determined by gas chromatography (GC). Methane was found mainly (68.5 ± 7.1 %mol), followed by CO2 (11.4 ± 5.6 %mol) and N2 (6.7 ± 4.2 %mol). The composition of the gases was dissimilar throughout the area, so Principal Component Analysis (PCA) and Cluster Analysis (CA) were made to assess the similarities between the gases of the wells. As a result, the wells were organized into three groups by similarity: a group with the highest methane levels (75.8 %mol); the second group with N2 (11.9 %mol); and a third group with the highest CO2 values (20.1 %mol), consisting of three wells. These groups were plotted on a map and it was noted that they are in defined areas within the pilot.

Resumo A indústria petroleira em Colômbia tem o desafio da exploração de depósitos com petróleo pesado e extrapesado. Por este motivo, no país tem sido implementados métodos de recuperação avançada de petróleo (EOR) os quais apresentam altos índices de produção. A injeção de ar é um dos métodos de recuperação que permite alcançar altos índices de produção. A planta piloto de injeção de ar para recobro (PIAR) no campo Chichimene (Meta) é pioneira no mundo por implementar este método numa reserva de petróleo extrapesado (API <10) de alta profundidade. O monitoramento das propriedades físico-químicas dos fluidos gerados durante este processo contribui no asseguramento do correto funcionamento operativo do piloto. Neste trabalho determinou-se por cromatografia de gases (GC) a composição dos gases de produção de 16 poços localizados na área do piloto. Encontrou-se principalmente metano (68,5 ± 7,1 %mol), CO2 (11,4 ± 5,6 %mol) e N2 (6,7 ± 4,2 %mol). A composição dos gases foi variável em toda a área, por tanto foram feitos análise multivariados análise de componentes principais (ACP) e análise de conglomerados (AC) para avaliar as semelhanças entre os gases dos poços. Como resultado os poços se organizaram em 3 grupos por similaridade: um grupo com os níveis mais altos de metano (75,8 %mol); o segundo grupo com N2 (11,9 %mol); e um terceiro grupo com os valores mais altos de CO2 (20,1 %mol), conformado por três poços. Estes grupos foram plotados em um mapa e observou-se que se encontram em áreas bem definidas dentro do piloto.

Saccharification of Orange Bagasse Pre-treated with Calcium Hydroxide using an enzymatic blend Diluted Hydrochloric Acid

Abstract Enzymatic and dilute acid processes were applied to study the orange bagasse hydrolysis. The moisture, ashes, lignin, cellulose, and hemicellulose contents, of the orange peels, were quantified. The xylanase and cellulase enzymes activities were quantified, as well as their optimum pH and temperatures. The pre dried orange peel biomass was pre-treated with calcium hydroxide, at preestablished conditions. The hydrolysis followed a central composite factorial 2³ design. The cellulase activity was 28.05x10-6 FPU (Filter Paper Units)/m3, the optimum pH was 4.8 and the temperature was 60°C. The results for xylanase were an activity of 199.58x10-3 U/Kg, pH 5.2, and temperature 50°C. The acid hydrolysis TRS (total reducing sugars) values varied from (9.328±0.68 mg)*10-3 TRS per Kg of biomass to (30.15±0.31)*10-3 mg TRS per Kg biomass, the most significant factor was the temperature and the least the time. The enzymatic hydrolysis TRS values varied from (77.33±3.82)*10-3 mg TRS per Kg biomass to (99.66±0.62)*10-3 mg TRS per Kg biomass, the most significant factor was the concentration of cellulase and the least the xylanase concentration.

Resumen La hidrólisis del bagazo de naranja fue realizada por medio de un proceso enzimático con celulasas y un processo químico con ácido diluido. Las cantidades de humedad, cenizas, lignina, celulosa y hemicelulosa fueron cuantificadas. La actividad de las enzimas fue determinada a temperatura y pH optimo. La biomasa fue pretratada con hidróxido de cálcio. Los experimentos de hidrólisis fueron realizados utilizando un diseño fatorial 2³ del tipo compuesto central. La actividad de la celulasa fue de 28,05∙10-6 FPU (Filter Paper Units)/m3, con un pH optimo de 4,8 y una temperatura de 60°C. Asimismo los resultados para la actividad de xilanasas obtenidos fueron de 199,58∙10-3 U/ Kg, a pH 5,2, y temperatura 50°C. Los valores de azúcares reductores totales ART de la hidrólisis ácida variaron de (9,328 ± 0,68)*103 Kg ART /Kg de biomasa a (30,15±0,31)∙10-3 Kg ART/ Kg de biomasa, presentando como factor mas significativo la temperatura y como menos significativo, el tiempo. Para el caso de la hidrólisis enzimática los valores de ART variaron de (77,33±3,82)∙10-3 Kg ART/ Kg de biomasa a (99,66±0,62)∙10-3 kg ART / Kg de biomasa, siendo el fator más significativo la concentración de celulasa y el menos significativo la concentración de xilanasa.

Resumo A hidrólise do bagaço de laranja foi estudada por processos enzimáticos e ácido diluído. Os teores de umidade, cinzas, lignina, celulose e hemicelulose foram quantificados. A atividade das enzimas foi quantificada, bem como a temperatura e o pH ótimos. A biomassa foi pré-tratada com hidróxido de cálcio. As hidrólises seguiram um planejamento fatorial 2³ do tipo composto central. A atividade da celulase foi 28,05∙10-6 FPU (Filter Paper Units)/m3, o pH ótimo foi 4,8 e a temperatura foi 60°C. Os resultados da xilanase foram atividade de 199,58∙10-3 U/Kg, pH 5,2, e temperatura 50°C. Os valores de açucares redutores totais (ART) da hidrólise ácida variaram de (9,328 ± 0,68)∙10-3 Kg ART por Kg de biomassa a (30,15±0,31)∙10-3 Kg ART por Kg biomassa, o fator mais significativo foi a temperatura e o menos significativo, o tempo. Os valores de ART da hidrólise enzimática variaram de (77,33±3,82)∙10-3 Kg ART por Kg biomassa a (99,66±0,62)∙10-3 kg ART por Kg biomassa, o fator mais significativo foi a concentração de celulase e o menos significativo a concentração de xilanase.

Thermochemical Study of Gasoline Additive Production Tert-Amyl-Methyl-Ether (TAME)

Resumo Os processos de produção reativos e de separação são amplamente usados na indústria química em geral. A destilação precisa do estudo do equilibro das misturas pois é fundamental no processo de separação. No caso do Tert-Amyl-Methyl-Ether (TAME) funciona como aditivo oxigenador, melhorando o rendimento mecânico. Desse modo, o estudo do comportamento termoquímico e fenomenológico dos diferentes componentes, envolvidos no sistema de produção do TAME foram definidos para posterior entendimento do projeto de purificação. Sendo assim, o objetivo deste estudo é a análise dos componentes na mistura fazendo uso do simulador de processos Aspen Plus V9®. Para isto o modelo termodinâmico UNIFAC foi utilizado para estimar os parâmetros binários de equilíbrio dos reagentes e reativos calculados com o simulador. Decorrente da análise realizada, azeótropos são apresentados em diferentes condições de temperatura. Nove pontos para diferentes temperaturas de misturas binarias foram estimados no estudo termoquímico.

Abstract Reactive production and separation processes are widely used in the process industry in general. Specifically, the distillation process requires the equilibrium study of the mixtures are fundamental to the separation process. In the case of Tert-Amyl-Methyl-Ether (TAME) works as an oxygenator additive, improving the mechanical performance of the vehicle. Thus, the study of the thermochemical behavior and phenomena of the different components involved in the TAME production system are calculated for the later understanding of the purification project. Therefore, the objective of the study is to analyze the mixed components using the Aspen Plus V9® process simulator. The UNIFAC thermodynamic model was used to estimate the equilibrium binary parameters of the reagents and reactives calculated with the simulator. The observation of the analyzed aspects presents the presence of azeotrops in different temperature conditions, nine points for different temperatures of binary mixtures were estimated in the thermochemical study.

Resumen Los procesos de producción reactivos y de separación son ampliamente usados en la industria de procesos en general. Específicamente, el proceso de destilación necesita del estudio del equilibrio de las mezclas siendo fundamental para el proceso de separación. En el caso del Tert-Amyl-MethylEther (TAME) funciona como aditivo oxigenador, mejorando el rendimiento mecánico del vehículo. De este modo, el estudio del comportamiento termoquímico y de las fenomenologías de los diferentes componentes involucrados en el sistema de producción del TAME son calculadas para el posterior entendimiento del proyecto de purificación. Siendo así, el análisis de los componentes mezclados haciendo uso del simulador de procesos Aspen Plus V9® el objetivo de estudio. Para ello el modelo termodinámico UNIFAC fué utilizado para estimar los parámetros binarios del equilibrio de los reactivos y reactantes calculados con el simulador. La observación de los aspectos analizados presenta la presencia de azeótropos en diferentes condiciones de temperatura, nueve puntos para diferentes temperaturas de mezclas binarias fueron estimados en el estudio termoquímico.