Revista EIA

EFFECT OF THE CARBON CONTENT IN ABRASIVE WEAR RESISTANCE OF CrC COATINGS DEPOSITED BY MAGNETRON SPUTTERING

Los recubrimientos de carburo de cromo sobre acero son un buen candidato para aplicaciones de conformado y moldes de inyección. La alta resistencia mecánica, resistencia química y estabilidad a alta temperatura de la fase Cr3C2 pueden ser compatibles con el intenso desgaste abrasivo y la corrosión en tales operaciones de fabricación. En este trabajo se depositaron recubrimientos de CrC por pulverización catódica magnetrón RF, los cuales mostraron contenidos de carbono entre el 25 % y el 58 % por análisis EDS. Los valores de dureza de estos recubrimientos fueron entre 15 y 24 GPa; los más duros de las muestras tuvieron contenido de carbono en el rango de 39-53 %. El desgaste abrasivo de los recubrimientos se evaluó utilizando un equipo de disco abrasivo con polvo de diamante. El volumen de las huellas de abrasión se midió con las imágenes obtenidas en el microscopio interferométrico y además se corroboró con el cálculo del volumen geométrico basado en secciones medidas con el perfilómetro. El comportamiento al desgaste abrasivo mostró una marcada dependencia con el contenido de carbono. El desgaste abrasivo más bajo se obtuvo para los recubrimientos con el más alto contenido de carbono.

Chromium carbide coatings on steel are a good candidate for applications on forming and molding dies. The high mechanical strength, chemical resistance and high temperature stability of Cr3C2 phase can be compatible with the severe abrasive wear and corrosion found in those manufacture operations. In this work chromium carbide coatings deposited by means of RF magnetron sputtering showed carbon contents between 25 % and 58 % by EDS analysis. Hardness values of these coatings were between 15 and 24 GPa, being the hardest values in the samples with carbon content in the 39-53 % range. The abrasive wear behavior of the coatings was evaluated by using a dimple grinder with diamond powder. The volume of the abrasion craters was measured from the images obtained with the interferometric microscope, and further corroborated by geometrical volume calculation based in profilometer sections that were measured. Abrasive wear behavior showed a marked dependence with carbon content. The lowest abrasive wear was obtained for the coatings with the highest carbon content.

Os recobrimentos de carburo de cromo sobre aço são um bom candidato para aplicações de conformado e moldes de injeção. A alta resistência mecânica, resistência química e estabilidade em alta temperatura da fase Cr3C2 podem ser compatíveis com o intenso desgaste abrasivo e a corrosão em tais operações de fabricação. Neste trabalho depositaram-se recobrimentos de CrC por pulverização catódica magnetrão RF, os quais mostraram conteúdos de carbono entre 25 % e 58 % por análise EDS. Os valores de dureza destes recobrimentos foram entre 15 e 24 GPa; os mais duros das mostras tiveram conteúdo de carbono na faixa de 39-53 %. O desgaste abrasivo dos recobrimentos avaliou-se utilizando uma equipe de disco abrasivo com pó de diamante. O volume das impressões de abrasão mediu-se com as imagens obtidas no microscópio interferométrico e ademais se corroborou com o cálculo do volume geométrico baseado em seções medidas com o perfilômetro. O comportamento ao desgaste abrasivo mostrou uma marcada dependência com o conteúdo de carbono. O desgaste abrasivo mais baixo obtevese para os recobrimentos com o mais alto conteúdo de carbono.

CURVE FITTING NONPARAMETRIC METHODS FOR STUDYING BEHAVIOR FROM AIR POLLUTION PM10

Uno de los principales agentes contaminantes del aire es el material particulado de diámetro aerodinámico inferior a 10 micrómetros, comúnmente conocido como PM10. Su comportamiento varía de forma irregular y temporal en la atmósfera, debido a las actividades humanas, condiciones atmosféricas inestables y fenómenos meteorológicos. El propósito de este estudio es caracterizar con un modelo de suavización no paramétrica el comportamiento del PM10 en el aire a lo largo de un día, teniendo en cuenta el día de la semana y los niveles de precipitación. El modelo propuesto se ilustra con registros sobre contaminación por PM10 y con datos de precipitación en el norte de Cali, Colombia. Se estiman curvas típicas diarias del comportamiento del PM10 usando suavizadores kernel y spline. El procesamiento se ejecuta con el software estadístico de libre distribución R. Las curvas estimadas permiten observar un comportamiento unimodal del PM10 durante las horas de la mañana, diferenciado por días de la semana y por días con lluvia y sin lluvia. Los modelos permiten caracterizar de manera robusta el comportamiento diario del PM10, teniendo en cuenta observaciones heterocedásticas bajo un escenario de múltiples respuestas por punto de diseño.

One of the main air pollutants is the particulate matter whose aerodynamic diameter is less than 10 micrometers, usually referred as PM10. It is a fact that the PM10 behavior in the air varies in an irregular way, and also in a temporal way in the atmosphere, mainly due to human activities, to unstable atmospheric conditions, and to meteorological phenomena. Our main purpose is to characterize through a nonparametric smooth model the PM10 daily behavior, taking into account the day of the week, and the precipitation levels. We illustrate the model using records on PM10 contamination, as well as on data on rain precipitation in the north side of Cali, Colombia. We estimate daily typical curves of the PM10 behavior using kernel and spline estimators. We processed these data using the free distribution statistical software R. The estimated curves allow us to observe a PM10 unimodal behavior during the morning hours, which varies from one day to another and from rainy to non-rainy days. The fitted models allow a robust characterization of the PM10 daily behavior, considering heteroscedastic observations on a multiple response per design point scenario.

Um dos principais agentes contaminantes do ar é o material particulado de diâmetro aerodinâmico inferior a 10 micrômetros, comumente conhecido como PM10. Seu comportamento varia de forma irregular e temporal na atmosfera, devido às atividades humanas, condições atmosféricas instáveis e fenômenos meteorológicos. O propósito deste estudo é caracterizar com um modelo de suavização não paramétrica o comportamento do PM10 no ar ao longo de um dia, tendo em conta o dia da semana e os níveis de precipitação. O modelo proposto ilustra-se com registros sobre contaminação por PM10 e com dados de precipitação no norte de Cali, Colômbia. Estimam-se curvas típicas diárias do comportamento do PM10 usando suavizadores kernel e spline. O processamento executa-se com o software estatístico de livre distribuição R. As curvas estimadas permitem observar um comportamento unimodal do PM10 durante as horas da manhã, diferenciado por dias da semana e por dias com chuva e sem chuva. Os modelos permitem caracterizar de maneira robusta o comportamento diário do PM10, tendo em conta observações heterocedásticas baixo um cenário de múltiplas respostas por ponto de desenho.

A SYSTEMATIC REVIEW ON IDENTIFICATION OF EXCITATION SYSTEMS FOR SYNCHRONOUS GENERATORS

This paper presents the state of the art on system identification applied to excitation systems. First, general overviews about system identification and excitation systems for synchronous generators are presented, highlighting the unique characteristics imposed by the excitation systems in an identification process. Then, a bibliographic classification method based on the excitation system characteristics was designed, which provides a results matrix condensing the topics addressed by more than 40 reviewed publications. From the results analysis the state of the art in excitation system identification was established, and open research areas in the topic were recognized.

Este artículo presenta el estado del tema en identificación de sistemas aplicada a sistemas de excitación. Primero se presenta una visión general de identificación de sistemas y de los sistemas de excitación de generadores sincrónicos, resaltando las características impuestas por los sistemas de excitación en un proceso de identificación. Luego se presenta el diseño de un método de clasificación basado en las características de los sistemas de excitación. El resultado del método es una matriz que condensa los asuntos discutidos en más de 40 publicaciones. El estado se establece desde el análisis de los resultados y adicionalmente se reconocen áreas abiertas de investigación en la identificación de sistemas de excitación.

Este artigo apresenta o estado do tema em identificação de sistemas aplicada a sistemas de excitação. Primeiro apresenta-se uma visão geral de identificação de sistemas e dos sistemas de excitação de geradores sincrónicos, realçando as características impostas pelos sistemas de excitação em um processo de identificação. Depois se apresenta o desenho de um método de classificação baseado nas características dos sistemas de excitação. O resultado do método é uma matriz que condensa os assuntos discutidos em mais de 40 publicações. O estado estabelece-se desde a análise dos resultados e adicionalmente reconhecem-se áreas abertas de investigação na identificação de sistemas de excitação.

EROSIVE-CORROSIVE WEAR RESISTANCE OF FERMANAL AUSTENITIC STEELS

Se obtuvieron aleaciones austeníticas del sistema Fe-Mn-Al, en el intervalo Fe-(4,9~11,0 wt% de Al)-(17,49~34,3 wt% de Mn)-(0,43~1,25 wt% de C), las cuales fueron fundidas en un horno de inducción a partir de materiales de alta pureza. Las aleaciones se evaluaron con respecto a fenómenos de corrosión, erosión en medio húmedo y corrosión-erosión, a un ángulo de impacto de 90º. Para la evaluación de la corrosión se empleó una solución compuesta por 0,5 M de NaCl y partículas de sílice con tamaño entre 210 y 300 µm, con el fin de analizar el efecto del contenido de manganeso y aluminio en la resistencia a la erosión y a la corrosión-erosión de estas aleaciones. Para la caracterización de la respuesta corrosiva se usó la técnica con curvas de polarización potenciodin ámicas y la extrapolación de Tafel, la caracterización microestructural mediante microscopia electrónica de barrido (MEB) y los productos de corrosión a través de difracción de rayos X (DRX).

We obtained austenitic alloys of the Fe-Mn-Al, Fe in the range (4.9~11.0 wt% Al) - (17.49~34.3 wt% Mn) - (0, 43~1.25 wt% C), which were melted in an induction furnace from high purity materials. The alloys were evaluated with respect to corrosion, wet erosion and corrosion-erosion at an impact angle of 90°. For the evaluation of corrosion a solution composed of 0.5 M NaCl and silica particles with size between 210 to 300 microns was used in order to analyze the effect of aluminum and manganese content in the resistance to erosion and corrosion-erosion of these alloys. To characterize the corrosion, response technique was used by potentiodynamic polarization curves and using the same technique as Tafel extrapolation, the microstructural characterization by scanning electron microscopy (SEM), and the composition of corrosion products were analyzed using diffraction of X-rays (XRD).

Obtiveram-se ligas austeníticas do sistema Fe-Mn-Al, no intervalo Fe-(4,9~11.0 wt% de Al)-(17,49~34.3 wt% de Mn)-(0, 43~1.25 wt% de C), as quais foram fundidas em um forno de indução a partir de materiais de alta pureza. As ligas avaliaram-se com respeito a fenômenos de corrosão, erosão em médio úmido e corrosão-erosão, a um ângulo de impacto de 90º. Para a avaliação da corrosão empregou-se uma solução composta por 0,5 M de NaCl e partículas de sílice com tamanho entre 210 e 300 µm, com o fim de analisar o efeito do conteúdo de manganês e alumínio na resistência à erosão e à corrosão-erosão destas ligas. Para a caracterização da resposta corrosiva usou-se a técnica com curvas de polarização potenciodinâmicas, a extrapolação de Tafel, a caracteriza ção microestructural mediante microscopia eletrônica de varredura (MEV) e os produtos de corrosão através de difração de raios X (DRX).

CLOSED MODELS OF MRP SYSTEMS CONSIDERING UNCERTAINTIES

En este artículo se muestran cuatro modelos de los sistemas MRP cerrados con incertidumbre en los componentes de producción, como son: la capacidad necesaria de fabricación de cada producto, el tiempo de entrega y la disponibilidad del inventario. Dichos parámetros se tratan mediante la lógica difusa modelizando un sistema MRP cerrado determinista. Por tanto, se presentan inicialmente tres modelos de sistema MRP cerrado, donde cada uno considera de forma independiente la incertidumbre en capacidad, tiempo de entrega y disponibilidad de inventario. Igualmente, se presenta un cuarto modelo de sistema MRP cerrado que de forma conjunta analiza la incertidumbre en los tres parámetros mencionados. Cada uno de estos modelos es validado con información de una empresa del sector eléctrico colombiano, evaluando el costo total del plan de producción, nivel de inventarios, nivel de servicio y complejidad computacional.

In this paper, we present four models of uncertainty in the MRP closed systems in the production components, such as: manufacturing capacity of each product, delivery time and inventory availability. These parameters are processed by the fuzzy logic by modeling an MRP closed system deterministic. Therefore, three models are initially MRP closed system, where each independently consider uncertainty in capacity, delivery time and inventory availability. Also, we present a fourth model of MRP closed system jointly analyzes the uncertainty in the three parameters mentioned above. Each of these models is corroborated with information from a company in the Colombian electricity area, evaluating the total cost of the production plan, inventory levels, service level and computational complexity.

Neste artigo mostram-se quatro modelos dos sistemas MRP fechados com incerteza nos componentes de produção, como são: a capacidade necessária de fabricação da cada produto, o tempo de entrega e a disponibilidade do inventario. Ditos parâmetros tratam-se mediante a lógica difusa modelando um sistema MRP fechado determinista. Por tanto, apresentam-se inicialmente três modelos de sistema MRP fechado, onde a cada um considera de forma independente a incerteza em capacidade, tempo de entrega e disponibilidade de inventario. Igualmente, apresenta-se um quarto modelo de sistema MRP fechado que de forma conjunta analisa a incerteza nos três parâmetros mencionados. A cada um destes modelos é validado com informação de uma empresa do setor elétrico colombiano, avaliando o custo total do plano de produção, nível de estoques, nível de serviço e complexidade computacional.

AN ALGORITHM FOR NUMERICAL SOLUTION OF NONLINEAR EQUATIONS SYSTEMS USING A STRATEGY OF GLOBAL OPTIMIZATION BASED ON INTERVAL ANALYSIS

En este artículo se presenta un algoritmo para la solución numérica de sistemas de ecuaciones no lineales. Para este propósito el sistema de ecuaciones se convierte en una función de valor real para luego ser minimizada, en el sentido global, en un dominio inicial dado (una caja en n) usando análisis de intervalos. El algoritmo diseñado tiene la capacidad de determinar la existencia o no de soluciones al sistema de ecuaciones en una caja dada. Las soluciones del sistema de ecuaciones, si existen dentro de la caja dada, son expresadas mediante encerramientos por subcajas cuyo tamaño es menor que la exactitud establecida. No hay restricción acerca de la relación entre el número de ecuaciones y el número de incógnitas del sistema. Se realiza además un análisis de la convergencia del algoritmo y se muestran los resultados de su aplicación para algunos problemas de prueba.

In this paper an algorithm for the numerical solution of nonlinear equations systems is presented. For this purpose the system of equations becomes a function of real value which will be minimized, in the global sense, in a given initial domain (a box in n) using analysis of intervals. The designed algorithm has the ability to determine the existence or not of solutions to the system of equations in a given box. The solutions of the system of equations, if they exist inside the given box, are expressed by means of enclosures by sub-boxes whose size is smaller than the established accuracy. There is not restriction about the relationship between the number of equations and the number of unknowns of the system. It is also carried out an analysis of the convergence of the algorithm, and the results of their application are shown for some test problems.

Em este artigo apresenta-se um algoritmo para a solução numérica de sistemas de equações não lineares. Para este propósito o sistema de equações converte-se em uma função de valor real para logo ser minimizada, no sentido global, em um domínio inicial dado (uma caixa em n) usando análise de intervalos. O algoritmo desenhado tem a capacidade de determinar a existência ou não de soluções ao sistema de equações em uma caixa dada. As soluções do sistema de equações, se existirem dentro da caixa dada, são expressas mediante fechamentos por subcaixas cujo tamanho é menor que a exatidão estabelecida. Não há restrição a respeito da relação entre o número de equações e o número de incógnitas do sistema. Realiza-se ademais uma análise da convergência do algoritmo e mostram-se os resultados de sua aplicação para alguns problemas de prova.

USING IR SPECTROSCOPY TO STUDY THE THERMAL TRANSFORMATION EXPERIENCED BY A KAOLINITIC CLAY

Para potenciar el uso de la materia prima local (La Tetilla, Cauca) es necesario conocer más sus características estructurales y su comportamiento frente a ciertos tratamientos, entre ellos los térmicos. En este trabajo se empleó la espectroscopia IR para estudiar las transformaciones que experimenta una arcilla caolinítica local al tratarla térmicamente. Utilizando un método de deconvolución de bandas para analizar ciertas regiones de los espectros y el concepto de área integrada, se encontró que el sólido experimentaba una transformación importante entre 500 y 700 °C, condición que se hizo evidente por la reducción del área integrada de las bandas características del caolín (~3629 y ~3695 cm-1) y de las que se pueden asociar a los enlaces Al-OH (~910 cm-1) y Si-O-Al (~532 cm-1), así como por el incremento de los grupos OH exteriores a la estructura (~3465 cm-1) y del enlace Si-O-Si (~470 cm-1).

To promote the use of local raw materials (La Tetilla, Cauca) it is necessary to know more about their structural features and their response to certain treatments, including thermal treatments. In this work, a local raw material (La Tetilla, Cauca) was thermally treated and its behavior was studied with IR spectroscopy. Using a deconvolution band method and the integrated area concept to treat the results, we can describe the structural transformation of this clay that contained kaolin. The results of IR spectroscopy showed that the solid presented an important transformation between 500 y 700 °C. This process was determined because in this temperature range the integrated area of the bands associated to kaolin (~3629 and ~3695 cm-1), and to Al-OH (~910 cm-1) and Si-O-Al (~532 cm-1) decreased. On the other hand, in this range the surface OH (~3465 cm-1) and Si-O-Si bonds (~470 cm-1) increased.

Para potenciar o uso da matéria prima local, zona La Tetilla, Cauca, é necessário conhecer mais suas características estruturais e seu comportamento em frente a certos tratamentos, entre eles os térmicos. Neste trabalho empregou-se a espectroscopia IV para estudar as transformações que experimenta uma argila caolinítica local ao tratá-la termicamente. Utilizando um método de deconvolução de bandas para analisar certas regiões dos espectros, e o conceito de área integrada, encontrou-se que o sólido experimentava uma transformação importante entre 500 e 700 °C, condição que se fez evidente pela redução da área integrada das bandas características do caulim (3629 e 3695 cm-1) e das que podem ser associadas aos enlaces Al-OH (910 cm-1) e Si-O-Al (532 cm-1), bem como pelo incremento dos grupos OH exteriores à estrutura (3465 cm-1) e do enlace Si-O-Si (470 cm-1).

DIELECTRIC PROPERTIES OF POLY(VINYL ALCOHOL) HYDROGELS PREPARED BY FREEZING/THAWING TECHNIQUE

The dielectric behavior of poly(vinyl alcohol) -PVA- crosslinked hydrogels obtained by the repeated freezing/ thawing (F/T) technique have been investigated by dielectric relaxation spectroscopy (DRS) and differential scanning calorimetry (DSC). The crosslinked polymer is produced by the clustering of chains caused by the association of a polar group of the dissolved polymer followed by polymer crystallization. The dielectric spectra obtained from -50 °C to -10 °C show a broad secondary relaxation process associated to local mobility, ß relaxation, which is related to the terminal polar groups (OH). This process is strongly affected by the freezing/thawing cycles applied. The values of tan δ are below 1 indicating the dielectric phenomenon is predominant in all samples. The effect of crosslinking PVA on the dynamics of the secondary relaxation process was further analyzed.

Por medio de espectroscopia dieléctrica (DRS) y calorimetría diferencial de barrido (DSC) se investigaron las propiedades dieléctricas de los hidrogeles de alcohol polivinílico -PVA- entrecruzados por ciclos repetidos de la técnica congelamiento/descongelamiento. La asociación de los grupos polares del polímero disuelto seguida de su cristalización produce la reticulación del polímero. La espectroscopia dieléctrica obtenida entre -50 °C y -10 °C demostró la existencia de un proceso de relajación secundario asociado con la movilidad de grupos laterales polares OH de la cadena principal, la relajación β. Los ciclos de congelamiento/descongelamiento afectan fuertemente este proceso. El fenómeno dieléctrico predomina en todas las muestras como lo evidencia el valor menor de 1 de tan δ. Además, se analizó el efecto del entrecruzamiento en la dinámica de la relajación secundaria.

Por médio de espectroscopia dielétrica (DRS) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) pesquisaramse as propriedades dielétricas dos hidrogeis de álcool polivinílico PVA entrecruzados por ciclos repetidos da técnica congelamento/descongelamento. A associação dos grupos polares do polímero dissolvido seguida de sua cristalização produz a reticulação do polímero. A espectroscopia dielétrica obtida entre -50 °C e -10 °C demonstrou a existência de um processo de relaxação secundário associado com a mobilidade de grupos laterais polares OH da corrente principal, a relaxação β. Os ciclos de congelamento/descongelamento afetam fortemente este processo. O fenômeno dielétrico predomina em todas as mostras como o evidência o valor menor de 1 de tan δ. Ademais, analisou-se o efeito do entrecruzamento na dinâmica da relaxação secundária.

PERSPECTIVES OF ANAEROBIC TREATMENT OF DOMESTIC WASTEWATER IN DEVELOPING COUNTRIES

En países con grandes problemas de saneamiento y pocos recursos, como los que están en vías de desarrollo, se requieren plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas -PTARD- apropiadas y sostenibles; dado que estos países se localizan en general en regiones de clima tropical y subtropical (temperaturas superiores a 20 °C), la digestión anaerobia es una tecnología clave que genera subproductos con valor agregado (bioenergía, nutrientes y agua para reúso). América Latina es la región con mayor número de PTARD anaerobias, siendo el reactor UASB el de mayor aplicación para el tratamiento del ARD; su implementación a escala tan grande como la de la PTARD Onça (Belo Horizonte, Brasil) demuestra que es una tecnología consolidada, con eficiencias de reducción entre 65 % y 80 % de DQO y TRH entre 6 y 10 horas. Sin embargo, es necesario continuar avanzando en el mejoramiento y perfeccionamiento de los actuales métodos de tratamiento que permitan soluciones tecnológicas respetuosas con el ambiente y adecuadas a las condiciones socioeconómicas y culturales propias de cada región. Este documento plantea un análisis y reflexión sobre el tratamiento anaerobio de ARD en países en desarrollo y sobre las perspectivas de aplicación en pequeña y gran escala.

Appropriate and sustainable municipal wastewater treatments plants -WWTP- are strongly required in developing countries which face both sanitation problems and poverty. Anaerobic digestion, as a leading technology that generates value added products (i.e. bio-energy, nutrients and water for reuse) has proved to be suitable in those countries, which are mostly placed in tropical and subtropical regions with temperatures higher than 20 °C. Latin America is the region with the highest number of anaerobic WWTP, being the UASB reactor the most common technology for municipal wastewater treatment. Onça WWTP (Belo Horizonte, Brazil) is an example of a large scale implementation, showing that UASB is a stabilized technology with COD removal efficiencies ranging from 65 % to 80 % and HRT between 6-10 hours. However, further research is highly needed in order to improve and upgrade the existing treatment methods; so as to achieve technological solutions that prove to be environmentally harmless and suitable to each particular socio-economic and cultural condition. This work is aimed at analyzing and discussing the anaerobic treatment of domestic wastewater issues and its application perspectives at both small and large scale in developing countries.

Em países com grandes problemas de saneamento e poucos recursos como os países que estão em desenvolvimento, se requerem estações de tratamento de esgotos -ETE- apropriadas e sustentáveis; dado que estes países localizam-se em geral em regiões de clima tropical e subtropical (temperaturas superiores a 20 °C), a digestão anaeróbia é uma tecnologia chave que gera subprodutos com valor agregado (bioenergia, nutrientes e água para reuso). América Latina é a região com maior número de ETE anaeróbias, sendo o reator UASB o de maior aplicação para o tratamento de esgotos domésticos; sua implementação em escala tão grande como a da ETE Onça (Belo Horizonte, Brasil) demonstra que é uma tecnologia consolidada, com eficiências de redução entre 65 % e 80 % de DQO e TRH entre 6 e 10 horas. No entanto, é necessário continuar avançando na melhoria e aperfeiçoamento dos atuais métodos de tratamento que permitam soluções tecnológicas respeitosas com o ambiente e adequadas às condições socioeconômicas e culturais próprias de cada região. Este documento propõe uma análise e reflexão sobre o tratamento anaeróbio de esgotos domésticos em países em desenvolvimento e sobre as perspectivas de aplicação em pequena e grande escala.

MODELING AND SIMULATION OF A BATCH DISTILLATION COLUMN FOR RECOVERING LIMONENE EPOXIDE

Aspen Plus and MATLAB software simulation tools were employed for modeling, simulation and optimization of a distillation process to recover limonene epoxide from a liquid mixture containing limonene + acetonitrile + water + limonene epoxide. This mixture is obtained from limonene epoxidation over PW-Amberlite using aqueous hydrogen peroxide as oxidant and acetonitrile as solvent. Analyses of residue curve maps indicate that batch distillation columns of inverse configuration are adequate to separate limonene epoxide. The model parameters, i.e., the number of stages (8) and the reflux ratio (3,1) were determined by steady state simulations with short-cut models and rigorous models from Aspen Plus. Aspen Plus simulation of the batch distillation operation showed that it is possible to recover up to 95 % limonene epoxide with a molar fraction of 0,97 after 7,5 h. For comparison purposes, the batch distillation operation was also simulated with a semi-rigorous MATLAB model and similar results were obtained.

Se emplearon herramientas de software de simulación como Aspen Plus y MATLAB para el modelado, simulación y optimización de un proceso de destilación para recuperar epóxido de limoneno a partir de una mezcla líquida que contiene limoneno + acetonitrilo + agua + epóxido de limoneno. Esta mezcla se obtiene de la epoxidación de limoneno sobre PW-Amberlita utilizando peróxido de hidrógeno acuoso como oxidante y acetonitrilo como disolvente. Los análisis de curvas de composición residual indicaron que las columnas de destilación por lotes de configuración inversa son adecuadas para separar el epóxido de limoneno. Los parámetros del modelo, como el número de etapas (8) y la relación de reflujo (3,1) se determinaron mediante simulaciones de estado estacionario con modelos cortos y rigurosos de Aspen Plus. La simulación del equipo por lotes en Aspen Plus mostró que es posible recuperar hasta el 95 % del epóxido de limoneno con una fracción molar de 0,97 después de 7,5 h. Con fines comparativos, la destilación por lotes también se simuló con un modelo semirriguroso construido en MATLAB, con el cual se lograron resultados similares.

Empregaram-se ferramentas de software de simulação como Aspen Plus e MATLAB para a modelagem, simulação e otimização de um processo de destilação para recuperar epóxido de limoneno a partir de uma mistura líquida que contém limoneno + acetonitrilo + água + epóxido de limoneno. Esta mistura obtém-se da epoxidação de limoneno sobre PW-Amberlita utilizando peróxido de hidrogênio aquoso como oxidante e acetonitrilo como disolvente. As análises de curvas de composição residual indicaram que as colunas de destilação por lotes de configuração inversa são adequadas para separar o epóxido de limoneno. Os parâmetros do modelo, como o número de etapas (8) e a relação de refluxo (3,1), se determinaram mediante simulações de estado estacionário com modelos curtos e rigorosos de Aspen Plus. A simulação da equipe por lotes em Aspen Plus mostrou que é possível recuperar até o 95 % do epóxido de limoneno com uma fração molar de 0,97 após 7,5 h. Com fins comparativos, a destilação por lotes também se simulou com um modelo semirrigoroso construído em MATLAB, com o qual se conseguiram resultados similares.

GEOMETRICAL TOOLS FOR THE BASIC DESIGN OF DISTILLATION COLUMNS WITH TERNARY HETEROGENEOUS AZEOTROPIC MIXTURES: I. MINIMUM REFLUX CALCULATION

En este trabajo se presentan herramientas numéricas útiles para calcular el reflujo mínimo en torres infinitas. Como eje de los argumentos se consideran dos elementos geométricos: los ramales de puntos pinch (RPP) y la estructura determinada por la binodal y la línea de vapor. El interés principal consiste en la integración de estos elementos con las fronteras de destilación a reflujo total, con el fin de explorar el problema del diseño conceptual. Se demuestra la utilidad de estos elementos resolviendo el problema del reflujo mínimo (PRM) para tres ejemplos que involucran las deshidrataciones de mezclas acuosas de ácido acético utilizando n-amilacetato y de etanol utilizando benceno. Se evidencia que la estructura de las líneas de destilación a reflujo mínimo para las separaciones agudas satisface las regularidades observadas en los sistemas homogéneos.

Useful numerical tools to calculate the minimum reflux for infinite towers with heterogeneous azeotropic ternary mixtures are presented. For this, two geometrical elements are involved: the pinch point branches (PPB) and the structure defined by the binodal and the vapor line. The proposed conceptual design methodology integrates those two elements with the distillation borders at total reflux. The solution of the minimum reflux problem (MPR) for two mixtures of industrial interest (the dehydrations of acetic acid using n-amilacetate and ethanol using benzene) demonstrates the usefulness of the proposed methodology. For the analyzed mixtures under sharp separations the structure of the distillation lines at minimum reflux satisfies the regularities observed in homogeneous systems.

Neste trabalho apresentam-se ferramentas numéricas úteis para calcular o refluxo mínimo em torres infinitas. Como eixo dos argumentos se consideram dois elementos geométricos: os ramais de pontos pinch (RPP) e a estrutura determinada pela binodal e a linha de vapor. O interesse principal consiste na integração destes elementos com as fronteiras de destilação a refluxo total com o fim de explorar o problema do desenho conceitual. Demonstra-se a utilidade destes elementos resolvendo o problema do refluxo mínimo (PRM) para três exemplos que envolvem as desidratações de misturas aquosas de ácido acético utilizando n-amilacetato e de etanol utilizando benzeno. Evidencia-se que a estrutura das linhas de destilação a refluxo mínimo para as separações agudas satisfaz as regularidades observadas nos sistemas homogêneos.

POWER CONTROL OF A BIDIRECTIONAL DC BUS FOR FUEL CELLS APPLICATIONS

This paper proposes a power system for fuel cell applications able to transfer energy from the power source to the load, and to charge an auxiliary storage device using regenerative power flows generated by the load. The solution is based on a closed loop bidirectional DC/DC converter, where additional devices have been also designed to experimentally test the solution in a safe and realistic environment: a fuel cell emulator and an electronic load.

Este artículo propone un sistema de potencia para aplicaciones de pilas de combustible capaz de transferir energía de la fuente de potencia a la carga y de cargar un sistema de almacenamiento con flujos regenerativos de potencia desde la carga. La solución está basada en un convertidor bidireccional DC/DC en lazo cerrado. Además, se presentan dispositivos auxiliares diseñados para evaluar experimentalmente la solución en un entorno seguro y realista: un emulador de pila de combustible y una carga electrónica.

Este artigo propõe um sistema de potência para aplicações de pilhas de combustível capaz de transferir energia da fonte de potência à carga e de carregar um sistema de armazenamento com fluxos regenerativos de potência desde a carga. A solução está baseada em um conversor bidirecional DC/DC em laço fechado. Ademais, apresentam-se dispositivos auxiliares desenhados para avaliar experimentalmente a solução em um meio seguro e realista: um emulador de pilha de combustível e uma carga eletrônica.

EFFECT OF OZONE ON THE REMOVAL OF DISSOLVED ORGANIC MATTER FROM A SECONDARY EFFLUENT

Este artículo presenta los resultados del estudio sobre tratamiento con ozono y posterior fraccionamiento de la materia orgánica disuelta (MOD) en el efluente secundario de la planta de tratamiento de aguas residuales de Cerro de la Estrella, localizada en la Ciudad de México. La ozonación se realizó con dos concentraciones de ozono en fase gaseosa (5 y 25 mg/L) y con dos tiempos de contacto (10 y 20 min). El fraccionamiento de la MOD se hizo con las resinas XAD-4 y XAD-8, con el fin de determinar la cantidad de materia orgánica hidrofóbica e hidrofílica presente en el agua residual. Los mejores resultados de remoción se alcanzaron con una concentración de ozono de 25 mg/L y con un tiempo de contacto de 20 minutos, logrando remociones del orden del 85 % en color, 63 % en turbiedad, 71 % en demanda química de oxígeno (DQO) y 78 % en UV254. También se determinó la composición de la MOD del efluente secundario en términos de carbono orgánico total (COT), encontrándose que el ozono hace que la materia orgánica hidrofóbica del efluente disminuya de 46 % a 32 % y la materia orgánica hidrofílica aumente de 32 % a 42 %.

This paper presents the results of treatment with ozone and subsequent fractionation of dissolved organic matter (DOM) from secondary effluent from Cerro de la Estrella wastewater treatment plant located in Mexico City. The ozonation was carried out with two concentrations of ozone in the gas phase (5 and 25 mg/L) and two contact times (10 and 20 min). Fractionation of DOM was made using the resins XAD-4 and XAD-8, in order to determine the amount of hydrophobic and hydrophilic organic matter present in the wastewater. The best results were achieved with a concentration of 25 mg/L and a contact time of 20 minutes, achieving removals of 85 % color, 63 % turbidity, 71 % chemical oxygen demand (COD) and 78 % of UV254. We also determined the composition of DOM of secondary effluent in terms of total organic carbon (TOC), finding that ozone causes the hydrophobic organic matter from the effluent studied to decrease from 46 % to 32 % and the hydrophilic organic matter to increase from 32 % to 42 %.

Este artigo apresenta os resultados do tratamento com ozônio e fracionamento subsequente de matéria orgânica dissolvida (MOD), no efluente secundário da planta de tratamento de esgotos de Cerro de la Estrella, localizada na Cidade do México. A ozonização foi realizada com duas concentrações diferentes de ozônio na fase gasosa (5 e 25 mg / L) e com dois tempos de contato (10 e 20 min). O fraccionamento da MOD fez-se com as resinas XAD-4 e XAD-8, a fim de determinar a quantidade de matéria orgânica hidrofóbica e hidrofílica presente no esgoto. Os melhores resultados de remoção atingiram-se com uma concentração de ozônio de 25mg/L e com um tempo de contato de 20 minutos, conseguindo remoções da ordem dos 85 % em cor, 63 % em turbidez, 71 % em demanda química de oxigênio (DQO) e 78 % em UV254. Também se determinou a composição da MOD do efluente secundário em termos de carbono orgânico total (COT), encontrando-se que o ozônio faz que a matéria orgânica hidrofóbica do efluente diminua de 46 % a um 32 % e a matéria orgânica hidrofílica aumente de 32 a um 42 %.

DEFINITION OF AN ANALYSIS-PATTERN-BASED METHOD FOR THE INTEROPERABILITY BETWEEN GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS

Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) se incorporan en las empresas para facilitar el análisis espacial de la información. Este análisis suele requerir la integración de datos residentes en SIG heterogéneos que tienen la necesidad de interoperar. En los SIG, la interoperabilidad se aborda, principalmente, con la especificación de estándares y la implementación de ontologías, servicios web, computación grid y aplicaciones intermedias. Para implementar cualquiera de estos mecanismos, siempre es necesario que un analista realice un estudio detallado del dominio SIG para cada situación de interoperabilidad que se presente. Este estudio suele ser subjetivo y dependiente de la experiencia del analista, lo que afecta su transparencia y dificulta su trazabilidad. Por esta razón, en este artículo se propone un método de interoperabilidad que generaliza la fase de análisis del dominio SIG. El método consta de siete pasos que se apoyan en patrones de análisis expresados en esquemas preconceptuales. Además, se puede integrar con los mecanismos de interoperabilidad mencionados, reduciendo los tiempos en la fase de análisis y brindando un canal de comunicación entre el usuario, el analista y el desarrollador.

Geographic Information Systems (GIS) are incorporated in the companies to facilitate spatial analysis of the information. This analysis often requires the integration of GIS heterogeneous data to interoperate. In GIS, interoperability is mainly addressed by the specification of standards and the implementation of several mechanisms like ontologies, web services, grid computing, and middleware technologies. In order to implement any of such mechanisms, an analyst should make a detailed and iterative study of the GIS domain for every situation of interoperability is needed. Such study is, commonly, subjective and highly dependent on the analyst experience. Consequently, the entire process seems not to be transparent and traceable. For this reason, in this paper we propose an interoperability method for generalizing the analysis phase of the GIS domain. The method comprises seven steps supported by analysis patterns expressed in pre-conceptual schemas. The method can be integrated with the aforementioned mechanisms for interoperability, thus shortening the analysis phase and providing a communication channel between the user, the analyst, and the developer.

Os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) incorporam-se nas empresas para facilitar a análise espacial da informação. Esta análise costuma requerer a integração de dados residentes em SIG heterogéneos que têm a necessidade de interoperar. Nos SIG, a interoperabilidade aborda-se, principalmente, com a especificação de normas e a implementação de ontologias, serviços web, computação grid e aplicações intermediárias. Para implementar qualquer destes mecanismos, sempre é necessário que um analista realize um estudo detalhado do domínio SIG para a cada situação de interoperabilidade que se presente. Este estudo costuma ser subjetivo e dependente da experiência do analista, isso afeta sua transparência e dificulta sua rastreabilidade. Por esta razão, neste artigo propõe-se um método de interoperabilidade que generaliza a fase de análise do domínio SIG. O método consta de sete passos que se apoiam em padrões de análises expressados em esquemas preconceituais. Ademais, pode ser integrado com os mecanismos de interoperabilidade mencionados, reduzindo os tempos na fase de análise e brindando um canal de comunicação entre o usuário, o analista e o desenvolvedor.

**RESPIROMETRY OF PHRAGMITES AUSTRALIS IN PRESENCE OF DISSOLVED ORGANIC MATTER AND THE XENOBIOTIC CHLOROTHALONIL**

La frecuencia respiratoria de Phragmites australis en presencia de agua residual sintética (ARS) y clorotalonilo (CLT) se evaluó utilizando un respirómetro. El estudio se dividió en dos fases, con los siguientes tratamientos: fase I con a) agua de grifo, b) agua de grifo + P. australis, c) ARS; fase II con a) ARS + CLT (0,29 mg L-1), b) ARS + CLT (2,18 mg L-1), c) CLT (0,29 mg L-1), d) CLT (2,18 mg L-1). Cada experimento se realizó por duplicado. Se analizó la influencia de las variables humedad relativa (HR), radiación solar (Rs), temperatura ambiente (T), presión barométrica (PB), evaporación y la evapotranspiración potencial (ETo) sobre la frecuencia de respiración de P. australis. No se encontraron diferencias significativas de la frecuencia respiratoria de P. australis (p < 0,05) con agua de grifo y ARS durante los experimentos de la fase I; lo mismo se encontró para todos los experimentos de la fase II. Las variables climatológicas afectaron la frecuencia respiratoria en todos los tratamientos. ETo, T y R mostraron una correlación positiva significativa con la frecuencia respiratoria; y la HR y la PB, una correlación negativa.

The respiratory rate of Phragmites australis exposed to synthetic sewage water (SSW) and chlorothalonil (CLT) was evaluated using a respirometer. The study was divided into two phases with the following treatments: phase I with a) tap water, b) tap water + P. australis, c) ARS; phase II with a) SWW+ CLT (0,29 mg L-1), b) SWW + CLT (2,18 mg L-1), c) CLT (0,29 mg L-1), d) CLT (2,18 mg L-1). Each experiment was done by replicate. The influence of relative humidity (RH), solar radiation (SR), air temperature (T), barometric pressure (BP), evaporation and potential evapotranspiration (ETo) on P. australis respiration rate was analyzed. No significant differences were found on the respiratory rate of P. australis (p < 0.05) using tap water and SWW during phase I experiments; the same finding was seen for all phase II experiments. Meteorological variables affected the respiratory rate in all treatments. ETo, T and SR showed significant positive correlation with respiratory rate; RH and BP, a negative correlation.

A frequência respiratória de Phragmites australis em presença de água residual sintética (ARS) e clorotalonilo (CLT) avaliou-se utilizando um respirómetro. O estudo dividiu-se em duas fases, com os seguintes tratamentos: fase I com a) água de grifo, b) água de grifo + P. australis, c) ARS; fase II com a) ARS + CLT (0,29 mg L-1), b) ARS + CLT (2,18 mg L-1), c) CLT (0,29 mg L-1), d) CLT (2,18 mg L-1). A cada experimento realizou-se por duplicado. Analisou-se a influência das variáveis umidade relativa (HR), radiação solar (Rs), temperatura ambiente (T), pressão barométrica (PB), evaporação e a evapotranspiração potencial (ETo) sobre a frequência de respiração de P. australis. Não se encontraram diferenças significativas da frequência respiratória de P. australis (p < 0,05) com água de grifo e ARS durante os experimentos da fase I; o mesmo encontrou-se para todos os experimentos da fase II. As variáveis climatológicas afetaram a frequência respiratória em todos os tratamentos. ETo, T e R mostraram uma correlação positiva significativa com a frequência respiratória, e a HR e a PB, uma correlação negativa.