Scielo RSS <![CDATA[Información tecnológica]]> https://scielo.conicyt.cl/rss.php?pid=0718-076420050001&lang=en vol. 16 num. 1 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> https://scielo.conicyt.cl/img/en/fbpelogp.gif https://scielo.conicyt.cl https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642005000100001&lng=en&nrm=iso&tlng=en <![CDATA[<B>Use of Special Clays for Wastewater Treatment</B>]]> https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642005000100002&lng=en&nrm=iso&tlng=en Para evaluar la eficacia de las arcillas especiales para la remoción de metales pesados de aguas residuales, se muestrearon y caracterizaron varios tipos de arcillas y las aguas de tres efluentes residuales industriales. Los componentes mayoritarios de las arcillas fueron: sepiolita: montmorillonita (76%); bentonita magnésica: vermiculita (74,4%); bentonita alumínica: esmectita (69,1%) y paligorskita (80%). Las aguas residuales se hicieron circular a través de lechos de cada una de las arcillas; manteniendo un tiempo de contacto de tres horas. Se analizó el contenido de metales pesados disueltos en las aguas antes y después de pasar a través de cada lecho. La sepiolita y la bentonita magnésica son eficaces para reducir la concentración de metales pesados en aguas residuales industriales. Se concluye que la adsorción depende del pH, del contenido de metales y del contenido de sólidos en suspensión en las aguas<hr/>The effectiveness of the use of special clays for heavy metal removal from wastewater was evaluated. Various types of clays were tested on wastewater from three industrial effluents. The main components of the clays were sepiolite: montmorillonite (76%); magnesic bentonite: vermiculite (74,4%), aluminic bentonite: smectite (69.1 %) and palygorskite (80%). The wastewater was circulated through beds of each of the clays, maintaining a contact time of three hours. The heavy metal content in solution was analyzed before and after the water had circulated through the clay beds. The sepiolite and the magnesic bentonite were effective in reducing the heavy metal concentration of the industrial wastewater samples. The adsorption depended on pH and the metal content of the water, as well as its content of suspended solids <![CDATA[<B>Biosorption of Chromium (VI) from Aqueous Solutions by Fungal Biomass of <I>Cryptococcus neoformans</I> and <I>Helminthosporium</I> sp</B>]]> https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642005000100003&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se determinó la bioadsorción de Cromo (VI) en solución por la biomasa celular de la levadura capsulada Cryptococcus neoformans y del hongo micelial Helminthosporium sp, por el método colorimétrico de la difenilcarbazida. La biomasa de C. neoformans fue más eficiente en la remoción de Cromo (VI) en solución (98%) que la de Helminthosporium sp (65%). La mayor bioadsorción para C. neoformans fue a pH=2.0 +/- 0.2, mientras que para Helminthosporium sp fue a pH=4.0 +/- 0.2, ambas a 28oC durante 24 horas con 0.2 mg/L de biomasa celular. Se concluye que las biomasas fúngicas remueven eficientemente Cromo (VI) en solución y pueden utilizarse para descontaminar nichos acuáticos contaminados con este metal.<hr/>A determination was made on the biosorption of dissolved Chromium (VI) using cellular biomass of the encapsulated yeast Cryptococcus neoformans and the mycelial fungus Helminthosporium sp. using a diphenylcarbazide colorimetric method. The C. neoformans biomass was more efficient in removing Chromium (VI) from solution (98%) than the Helminthosporium sp. (65%). The highest biosorption for C. neoformans was at pH 2.0 + 0.02, while for Helminthosporium sp this occurred at pH 4.0 + 0.2 , both at 28°C for 24 h employing 0.2 mg/L of cellular biomass. It is concluded that the fungal biomasses efficiently removed Chromium (VI) from solution and could be used for decontamination of aquatic habitats polluted with this metal. <![CDATA[<B>Determination of Emission Factors of Volatile Organic Compounds of Two Native Tree Species in Chile's Metropolitan Region</B>]]> https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642005000100004&lng=en&nrm=iso&tlng=en En este trabajo se informa sobre algunos factores de emisión para seis monoterpenos emitidos por Cryptocarya alba (peumo) y Schinus molle (pimiento), especies que corresponden al 2,5% de las especies arbóreas de la Región Metropolitana de Chile. Los compuestos orgánicos volátiles biogénicos (COVsB) participan en la formación de ozono troposférico y los modelos para elaborar estrategias de control y disminución de las concentraciones de ozono requieren de los factores de emisión. En este sentido, existe poca información para las especies arbóreas nativas chilenas, como las consideradas en este estudio. Se usó el encierro estático y la adsorción en Tenax para el muestreo y GC-FID para la cuantificación de COVsB. Los mayores factores de emisión en peumo fueron: 0.0049 a 0.0165 µgg-1hsh-1 para cineol y 0.0030 a 0.0117 µgg-1hsh-1 para limoneno. En pimiento los valores extremos fueron: 0.0097-0.128 µgg-1hsh-1 para a-pineno y 0.0029 a 0.108 µgg-1hsh-1 para 3-careno. Los resultados muestran que los factores de emisión son muy dependientes de las condiciones ambientales y de la especie arbórea.<hr/>The present study reports on some emission factors for six monoterpenes released by Cryptocarya alba (peumo) and Schinus molle (pimiento) which represent 2.5 % of the tree species occurring in Chile's Metropolitan Region. Biogenic volatile organic compounds (BVOCs) participate in tropospheric ozone formation, and models used to design strategies to control and/or lower ozone concentrations require knowing the emission factors of these BVOCs. In this context, there is very little information about Chilean native tree species as those considered in this study. The static enclosure method and Tenax adsorption were used for sampling and GC-FID was used for quantification of BVOCs. The highest emission factors for peumo were 0.0049 to 0.0165 gg-1dwh-1 for cineole and 0.0030 to 0.0117 gg-1dwh-1 for limonene; for pimiento, the highest values were 0.0097 to 0.128 gg-1dwh-1 for -pinene and 0.0029 to 0.108 gg-1dwh-1 for 3-carene. The emission factors were highly dependent on environmental conditions and the tree species. <![CDATA[<B>Influence of the Heat Exchanged with the Environment in Exergy Calculations</B>]]> https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642005000100005&lng=en&nrm=iso&tlng=en Este artículo se presenta un estudio sobre la influencia del calor intercambiado con el ambiente en el análisis exergético de procesos. La interpretación de los resultados en este tipo de análisis puede presentar dificultades debido a las restricciones que presentan la definición de los diferentes términos. Este artículo revela estas dificultades en el caso del cálculo del trabajo reversible, debido a la influencia del calor intercambiado con el ambiente. Para ello se obtiene la expresión matemática para el trabajo reversible en dos escenarios; i) suprimiendo las irreversibilidades y ii) compensando mediante máquinas reversibles las alteraciones de calor con los focos. Los resultados obtenidos indican que el trabajo reversible (análisis exergético) difiere del que se obtiene al suprimir las irreversibilidades (proceso de optimización). Se concluye de estos resultados que las restricciones a que está sujeta la definición de trabajo reversible pueden provocar que el valor del mismo no constituya el techo hipotético alcanzable en la optimización de un sistema energético.<hr/>This paper presents a study of the influence of heat interchanged with the environment in an exergetic process analysis. This type of study produces a highly powerful tool, although interpretation of the results may present difficulties due to restrictions involved with the definitions of different terms. The paper reveals these difficulties in the case of reversible work due to influence of the heat exchanged with the environment. For this, a mathematical expression is obtained for the reversible work in two scenarios; i) suppressing the irreversibilities and ii) compensating the alterations in heat exchanged with the reservoirs using reversible machines. The results obtained indicate that the reversible work (exergetic analysis) differs from that which is obtained when suppressing the irreversibilities (optimization process). It is concluded from these results that the restrictions to which the definition of reversible work is subjected may result in that the value does not reach the hypothetical ceiling attainable in the optimization of an energetic system <![CDATA[<B>Mass Transport with Shrinkage Inside Parallelepiped Solids</B>]]> https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642005000100006&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se describe un modelo matemático tridimensional transitorio aplicado al fenómeno de difusión de agua en el interior de sólidos paralelepípedos. Se utilizó el método de los volúmenes finitos considerando propiedades térmica y mecánicas constantes, equilibrio en la superficie y reducción de volumen del material. El modelo fue utilizado para estudiar el proceso de secado de un ladrillo de cerámica. Se muestran los resultados de la cinética de secado y la distribución del contenido de humedad en varios planos, para un determinado tiempo y para dos coeficientes de encogimiento. Los resultados muestran que el fenómeno de reducción de volumen afecta considerablemente la tasa de secado del sólido, así como la distribución del contenido de humedad en el interior del mismo. Se encuentra también que los gradientes más altos del contenido de humedad se sitúan en las proximidades del vértice del sólido, en cualquier instante de tiempo. El conocimiento de las diferencias de humedad y la cinética de secado permiten optimizar este proceso y aumentar la calidad del producto final.<hr/>A three-dimensional transitory mathematical model is described as applied to the phenomenon of diffusion of water within parallelepiped solids. The finite volumes method was used , considering thermo-physical properties to be constant, equilibrium at the surface, and shrinkage of the material. The model was applied to study the drying process of a ceramic brick. Results are presented on the drying kinetics, on the humidity content distribution of several layers over a determined period, and using two shrinkage coefficients. The results showed that the phenomenon of volume reduction considerably affected the drying rate of the solid, as did the distribution of humidity content within the interior of the solid. It was also found that the highest gradients of humidity content were located near the vertex of the solid at any instant in time. The knowledge of the moisture gradients and drying kinetics allowed optimization of this process and increasing the quality of the final product. <![CDATA[<B>Simulation of Combined Cycle Cogeneration Plants using ASPEN®</B>]]> https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642005000100007&lng=en&nrm=iso&tlng=en El objetivo de este trabajo fue generar una estrategia para el diseño de plantas de cogeneración de ciclo combinado, basada en el uso del simulador ASPEN®. La estrategia comprende la simulación, así como la definición de todas las variables clave del proceso. Como caso de estudio, se consideró satisfacer la demanda real de vapor y electricidad en una refinería usando un esquema de cogeneración de ciclo combinado. Aspectos relevantes de la situación actual de esta tecnología tal como el cálculo del punto de rocío ácido, para restringir la temperatura de los gases de salida, fueron considerados en el modelo. Se revisaron tres esquemas para determinar la mejor opción para el caso de estudio. Se concluye que la estrategia aplicada en este análisis puede generalizarse a otros casos y podría ser aplicada en el diseño futuro de plantas de cogeneración en México<hr/>The objective of this work was to generate a strategy for combined cycle cogeneration plant design based on the ASPEN® process simulator. The approach included process simulation as well as definition of all key variables. Satisfaction of real vapor and electricity demands in a refinery was considered as a case study, using a scheme of combined cycle cogeneration. Considered in the model were the outstanding aspects of the state of the art for this technology, such as the calculation of the dew acid point to restrict the temperature of exhaust gases. Three schemes were analyzed to determine the best option for the case under study. It was concluded that this approach could be extended to other cases and could be applied to the future design of cogeneration plants in Mexico. <![CDATA[<B>Experimental Validation of a Heat Pumps Simulation Tool</B>]]> https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642005000100008&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se ha desarrollado una herramienta informática que permite llevar a cabo el diseño y determinar la operación de bombas de calor por compresión mecánica de tipo "partido" (split). Después de analizar los modelos de la herramienta y de la interfase de la misma se procedió a llevar a cabo una validación experimental sobre dos bancos didácticos: un equipo de aire acondicionado aire/aire y una bomba de calor aire/agua. Esto ha permitido validar la bondad del modelo tanto para intercambiadores aire/refrigerante como para agua/refrigerante, incrementando así la versatilidad al modelo. Los resultados obtenidos permiten validar de forma satisfactoria la herramienta informática, siendo las desviaciones del modelo respecto a los valores reales inferiores al 20% en el peor caso, lo que permite emplear la herramienta tanto para optimizar el diseño de este tipo de equipos como para validar estrategias de control conducentes a la mejora de la eficiencia<hr/>A software tool has been developed which permits developing the design (dimensioned) and operation (functioning outside the nominal point) of mechanical compression heat pumps of the "split" type. After analyzing the tool models and of the tool interface, experimental validation was done using two training benches: an air conditioning unit (air/air) and a heat pump (air/water). This has allowed validation of the accuracy of the model for both air/refrigerant and water/refrigerant systems, thus increasing the versatility of the model. The results obtained have allowed a successful validation of the software, with deviations from model to real values of less than 20% in the worse case. This has allowed the use of the tool both for optimization of the design of these types of equipment, and for validating control strategies in order to improve their efficiency. <![CDATA[<B>Flexure Resistance and Shear Capacity of Steel Beams using Mathcad</B>]]> https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642005000100009&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se presenta la implementación de un programa de cómputo para determinar la capacidad resistente a flexión y cortante de perfiles de acero. La metodología se basa en el criterio de diseño Factores de Carga y Resistencia establecida en el reglamento del Instituto Americano de Construcción en Acero (AISC). Se generan hojas de cálculo en la aplicación Mathcad de fácil utilización. Se plantean dos ejemplos de vigas de acero obteniendo su capacidad resistente a flexión y cortante para cargas uniformes y concentradas y se comparan los resultados con las acciones últimas especificadas. El programa también cumple las funciones de diseño estructural permitiendo al usuario obtener el perfil más económico para la solución de un problema. La aplicación resulta ser un material de interés práctico profesional y de utilidad didáctica para cursos de diseño en acero.<hr/>A computer program was developed to determine the flexure and shear resistance capacity of steel beams. The methodology was based on the Load Resistance Factor Design (LRFD) criteria of the American Institute of Steel Construction code (AISC). Easy to use working spreadsheets were developed using Mathcad. Two examples are solved for steel beams subjected to uniform and concentrated loads, comparing their flexural and shear resistance capacities under these loads. The program also fulfills structural design features allowing the user to obtain the most economic steel shape to solve a problem. The resultant application is of practical professional interest and also serves as additional teaching material in courses of steel design. <![CDATA[<B>Analysis of Mechanical Behavior of Cladding of Stainless Steel over Low Alloyed Steel in Process Reactors</B>]]> https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642005000100010&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se realiza un estudio simple de tensiones considerando dos materiales, acero inoxidable y acero de baja aleación. El estudio es motivado porque en la industria petroquímica es práctica habitual, para reducir costes de materiales, utilizar recargues de inoxidable sobre una pared de acero de baja aleación para la construcción de la pared de reactores. Se determina el coeficiente de dilatación térmica y su evolución a lo largo del espesor de la zona afectada térmicamente, usando una probeta extraída durante la construcción de un reactor. Luego se aplican los resultados obtenidos a un modelo de la pared del reactor usando el método de los elementos finitos. Los resultados muestran que el uso del recargue está científica y tecnológicamente justificado.<hr/>A simple study of tensions was carried out on stainless steel and low alloyed steel. The reason for the study was that a typical practice in the petrochemical industry for materials cost reduction is the use of layers of stainless steel cladding over low alloy steel in the construction of reactor walls. The coefficient of thermal dilatation and its' evolution throughout the thickness of the thermally affected zone was determined using a test sample obtained during the construction of a reactor. Later, the results obtained were applied to a model of the reactor wall using the finite element method. The results suggested that the use of the cladding was scientifically and technologically justified. <![CDATA[<B>Probability Weighted Moments Estimators for the Parameters of the General Extreme Value Distribution</B>]]> https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642005000100011&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se propone un método alternativo para la estimación de parámetros de la función de distribución de probabilidad general de valores extremos (GVE), por medio del método de momentos de probabilidad pesada, para el análisis de gastos máximos anuales. El método propuesto presenta una mayor flexibilidad de modelación que el existente y se ha podido aplicar a una gran cantidad de datos de gastos máximos anuales sin ninguna dificultad observada. El artículo contiene ejemplos numéricos de estimación de parámetros usando las dos metodologías citadas. Los resultados producidos por ambos métodos son prácticamente iguales, tanto en la evaluación de los parámetros de la distribución GVE, como en la obtención de los eventos de diseño. En cuanto a las características estadísticas, el método propuesto es muy superior al existente, como ha sido demostrado por medio de experimentos de muestreo distribucional<hr/>An alternative method for estimating the parameters of the general extreme value (GEV) probability distribution function, using the method of probability weighted moments, is compared with existing methods, to analyze maximum annual floods. The proposed method shows better modeling flexibility than the existing methods, and has been applied to a large number of maximum annual floods samples with no observed difficulty. The paper contains numerical examples for the estimation of parameters using the methods cited. The results produced by both methods are practically the same, both in the parameter estimation phase for the GEV distribution, as well as in the evaluation of the design events. Regarding statistical characteristics, the proposed methodology is much better than the existing one, as it has been shown through distribution sampling experiments. <![CDATA[<B>Production of Cellulose from Banana Plant Agricultural Waste</B>]]> https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642005000100012&lng=en&nrm=iso&tlng=en En este trabajo, se presenta un estudio sobre la factibilidad de obtención de celulosa a partir de residuos agrícolas del banano (pseudotallo y pinzote), usando un procedimiento desarrollado en el Centro de Investigación Científica de Yucatán-México. El proceso consiste en cuatro etapas: hidrólisis ácida, cloración, extracción alcalina y blanqueo. La celulosa se caracterizó mediante termogravimetría, espectroscopía de FTIR y determinación de peso molecular. Se obtuvieron mejores rendimientos con las fibras de pinzote. La celulosa obtenida del pseudotallo presentó aglomeración de fibras debido a residuos de lignina y hemicelulosa. La etapa de cloración afecta el peso molecular de la celulosa obtenida de las fibras de pinzote, obteniéndose pesos moleculares de 90.000 y de 49.000 cuando se usó un pH de 9.2 y 8.4 en la etapa de cloración, respectivamente. Se obtuvieron espectros de FTIR característicos de celulosa, con lo que se comprobó la factibilidad de usar este proceso para eliminar el material no-celulósico.<hr/>In this work a study on the feasibility of extracting cellulose from banana plant agricultural waste (pseudo stem and pinzote), using a procedure developed at the Scientific Research Center of Yucatán-Mexico, is presented. The four step process included acid hydrolysis, chlorination, alkaline extraction, and bleaching. The cellulose was characterized by thermogravimetry, FTIR spectroscopy and molecular weight measurements. The best yields were obtained when pinzote fiber was used. The cellulose obtained from pseudostem had agglomerated fibers due to the presence of hemicellulose and lignin residues. The chlorination step affected the molecular weight of the fibers obtained from pinzote, with molecular weight of 90.000 obtained when using a pH of 9.2, and 44.000 obtained when using a pH of 8.4 . The FTIR spectra obtained were characteristic of cellulose, fact that indicated the feasibility of using this process to eliminate noncellulosic material.