Ingeniería de Procesos (trabajo de grado)
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Ítem Actividad química y biológica de Picramnia latifolia(Universidad EAFIT, 2019) Benjumea Villarreal, Maria Camila; Pomare Vergara, Karen; Saez Vega, Alex ArmandoÍtem Acumulación de selenio intracelular en Scenedesmus obliquus(Universidad EAFIT, 2020) Guzmán Góez, Mateo; Cardona Arias, Juan Pablo; Sáez Vega, Álex ArmandoÍtem Adsorción de un compuesto activo farmacéutico (PhACs) utilizando biocarbón activado elaborado con Eichhornia crassipes(Universidad EAFIT, 2022) Giraldo López, Mariana; Vallejo Posada, Valentina; Rojas Cely, Maria CatalinaÍtem Aislamiento y purificación de microorganismos degradadores de cianuro(Universidad EAFIT, 2006-10-12) Coley Benjumea, Tatiana; Zapata Zuluaga, Diana Paulina; Giraldo Estrada, CatalinaÍtem Análisis comparativo de proyectos de aprovechamiento energético de residuos orgánicos biodegradables utilizando evaluación financiera(Universidad EAFIT, 2016) Arias Sánchez, Juan Diego; García Mejía, Carlos Jaime; Gómez Salazar, Elkin ArcesioLos residuos sólidos urbanos son un creciente problema en las ciudades debido al fenómeno de la concentración urbana -- La generación desmedida de residuos, la mala gestión de estos (disposición en rellenos sanitarios o al aire libre), lo que causa, por falta de un adecuado tratamiento o aprovechamiento, una cantidad excesiva de metano que se va a la atmósfera y lixiviados que contaminan las aguas subterráneas, todo eso, producto de la descomposición -- Para empezar a mitigar este problema, se debe modificar la forma en la que se gestionan los residuos sólidos urbanos para que se conviertan en un recurso, no en un costo -- Lo anterior, se puede lograr implementando tecnologías de aprovechamiento energético entre otros, el compostaje, la biodigestión y la gasificación-pirólisis -- Por esto, en este proyecto de grado se diseñó un modelo de análisis comparativo de proyectos de aprovechamiento energético de residuos orgánicos biodegradables utilizando evaluación financiera, con el objetivo de contar con una herramienta que permitiera analizar y comparar diferentes tecnologíasÍtem Análisis de alternativas en las condiciones de proceso y su efecto en el tiempo de esterificación y el consumo energético en la producción de una resina alquídica(2007) Correa Isaza, Juan David; Restrepo Londoño, Erika; Escobar Arango, Jaime Alberto; Amado, Luís GabrielÍtem Análisis de ciclo de vida (ACV) en la cadena de transporte de suministro de frutas y verduras de una línea de supermercados(Universidad EAFIT, 2021) Niño Garzón, Diana Valentina; Pico Castaño, Elsa Milena; Aristizábal Castrillón, AdrianaÍtem Análisis de compensación de emisiones de CO2 por medio de un proyecto de reciclaje de Pet en ENKA de Colombia(Universidad EAFIT, 2016) Hadad López, Katherine; Álvarez Vanegas, Alejandro; Villa García, XanaEsta investigación evalúa el impacto ambiental del proceso de producción de fibra corta en Enka de Colombia teniendo en cuenta tres escenarios diferentes, utilizando la metodología establecida en el Greenhouse Gas Protocol Standard -- Generando una comparación entre dichos escenarios con el fin de evaluar si hay una compensación entre las emisiones que se generan por el uso de una carboeléctrica y las emisiones que se pueden ahorrar mediante el reciclaje de botellas PET -- A partir de lo anterior se realiza un inventario de análisis de ciclo de vida donde se evalúan las emisiones asociadas a la producción de materias primas, transporte, consumo de energía y residuos para cada escenario -- Con el desarrollo de este proyecto se logra concluir que sí hay una reducción de emisiones por el reciclaje de botellas PET, reduciendo las emisiones de CO2 en aproximadamente un 15.4%Ítem Análisis de prefactibilidad de la construcción de una planta generadora de energía a partir de desechos orgánicos del oriente antioqueño(Universidad EAFIT, 2015) Álvarez Jaramillo, Susana; Duque García, Daniela; Osorio Gómez, CarolinaSe realizó un análisis de pre factibilidad para determinar la viabilidad de construir una planta de biodigestión anaerobia de residuos orgánicos generados en empresas del Oriente Antioqueño para producir energía -- Para ello se diseñó de manera conceptual dicha planta y paralelamente se buscaron ofertas comerciales de proveedores internacionales para este mismo tipo de planta -- Esto se hizo con el fin de evaluar cuál de las dos opciones resulta técnica y financieramente más factible -- Para determinar la cantidad de material orgánico a tratar en la planta de biodigestión, se visitaron 13 compañías generadoras de residuos orgánicos de las cuales se seleccionaron 8 como posibles proveedores de materia prima para la planta -- Estas compañías suministrarían 6 742 ton/año en total -- Mediante pruebas fisicoquímicas realizadas en laboratorios de la Universidad de Antioquía se evaluaron los residuos provenientes de las empresas seleccionadas y se determinó que su potencial de generación de biogás es de 611 647 m3/año con una composición de metano de 55,5%v y un poder calorífico teórico de 4 479 kcal/kg -- Con los datos de material orgánico aportado por cada compañía, generación de biogás y cotizaciones a diferentes proveedores, se decidió producir y vender energía eléctrica para la compañía el Ranchero, pues aporta 88,7% de materia prima y se decidió ubicar la planta de biodigestión contigua a esta debido a facilidades de transporte -- Se calculó una producción de energía eléctrica total de 1 056 666 kW/año -- A partir de los datos obtenidos por parte de proveedores internacionales se realizó la evaluación financiera para un periodo de 10 años incluyendo los costos de inversión, ingresos, egresos y costos de operación -- Se obtuvo un VPN negativo de 9 729 MMCOP.,pp La evaluación financiera para la planta diseñada arrojo un VPN negativo de 5 564 MMCOP, mostrando que bajo los parámetros y condiciones evaluadas el proyecto no resulta factible para ninguna de las 2 tecnologíasÍtem Análisis del desempeño de sensores para el monitoreo del cultivo de Spirulina platensis UTEX(Universidad EAFIT, 2019) Goez Arrieta, Juan Fernando; Aristizábal Castrillón, AdrianaÍtem Analysis of solid blends milling using population balances(Universidad EAFIT, 2019) Barrientos Osorio, Alejandro; Echeverri Grajales, Alejandro; Builes Toro, SantiagoParticle size distribution (PSD) is a key factor in size reduction processes. These processes are widely used worldwide and in the Colombian industry. However, they represent a high energy consumption process, which requires a careful assessment of the desired particle size and the energy required to obtain it. In order to reduce the capital costs, it is common for some companies to operate grinding stages with blends, reducing the capital costs and time required for the process. However, the blend composition can affect the operating conditions or require a higher energy consumption than grinding the individual components. Population balance modeling (PBM) can be used to describe the rate at which a material is being ground, and therefore, predict the time and energy required to obtain a desired PSD. In this work, the grinding behavior of two different materials and their blend in a batch size reduction process using a laboratory-scale steel ball mill was studied. The operating conditions were kept constant in order to study the evolution of PSD with time. The results obtained showed a good correlation between PSD and time using PBM for the pure materials. The blend could not be explained by a linear combination of the parameters. Further work is necessary to study blends in milling processes. It was also possible to determine the effect of grinding media size and mill filling in the rate of breakage of solids. However, the applicability of the model was only adequate for the coarser sizes of the samples, as shown by validation experiments.Ítem Aplicación del modelo Lean Canvas en la modelación del negocio del proyecto de empresa INTIFEM(Universidad EAFIT, 2015) Barreto Escamilla, María José; Quintero Toro, Luisa María; Martínez Tangarife, AndrésCon este trabajo, se modeló una idea de negocio, con una propuesta de valor única a través de la aplicación del Lean Canvas: la formación estructurada de una idea de empresa que brinde seguridad y confianza a las mujeres a través de soluciones a situaciones relacionadas a su higiene íntima -- El modelo Lean Canvas es una herramienta que ayuda a navegar por el proceso de emprendimiento, desde el nacimiento de la idea hasta la creación de la start-up o empresa emergente -- La esencia del modelo se basa en su rapidez y eficacia para la creación y comunicación de modelos de negocio -- Es una adaptación del modelo inicial Canvas, descrito para empresas ya consolidadas, dándole un enfoque hacia ideas que aún no están completamente establecidas (Maurya, 2012) -- El primer paso consistió en la validación de esta idea en el mercado, es así como la realización del mapa de empatía permitió entender el contexto en el cual se desenvuelven las mujeres, sus problemas y necesidades -- Teniendo en cuenta esto, se realizó una serie de encuestas para determinar la viabilidad de la propuesta y la manera de presentarla en el mercado en cuanto a temas de presentación, precios y publicidad -- Una vez realizada y validada la conceptualización del producto, se realizó el proceso de selección del laboratorio que los fabricaría bajo el modelo de maquila -- El modelo de tercerización surgió como una estrategia de costos y simplificación del proceso para empresas emergentes (Jackson, 2014) -- A través de la consulta directa con varios laboratorios en la ciudad de Medellín tales como Lister S.A., Procesos 2000 S.A.S, ECAR S.A. y Dinamic Products S.A.S, se evaluaron diferentes criterios de selección: experiencia, precio, certificaciones, cercanía, entre otros que determinarían las fortalezas, debilidades, oportunidades y amenazas de cada uno frente al proceso requerido y generaría la matriz para realizar una selección con criterio y de esta manera disminuir los riesgos -- Finalmente, se definió que quien cumplía con los requerimientos mínimos para realizar el proceso era el laboratorio Procesos 2000 -- El último paso, fue la evaluación económica del proyecto; de esta manera se obtuvo una visión sobre la estructura de ingresos y costos del negocio, donde el valor presente neto proyectado a 5 años fue de $17´597.367, la relación beneficio costo arrojó un valor de 1,77 y la TIR un porcentaje de 14%, que aunque se esperaba fuera mayor, sigue siendo un porcentaje elevado en comparación a las tasas ofrecidas por bancos (Banco de la República, 2015) con lo que se comprueba que el proyecto es viable y óptimo para la inversión -- Teniendo claros los aspectos económicos, de mercadeo y de producción, se modeló el negocio a través de la aplicación de la metodología Lean Canvas para así entender claramente cómo debería llevarse a cabo el despegue de la empresa, cuya concepción se da como resultado de la aplicación de todos los conocimientos adquiridos durante el proceso de formación como ingenieras de procesosÍtem Application of gas hydrate equilibria prediction in process engineering(Universidad EAFIT, 2014) Bonilla Vellojín, Andrés Eloyban; Schütz, Wilfried; Schmid, BastianDesde hace cerca de dos siglos, los hidratos de gas han ganado un rol importante en la ingeniería de procesos, debido a su impacto económico y ambiental en la industria -- Cada día, más compañías e ingenieros ganan interés en este tema, a medida que nuevos desafíos muestran a los hidratos de gas como un factor crucial, haciendo su estudio una solución para un futuro próximo -- Los gases de hidrato son estructuras similares al hielo, compuestos de moléculas huéspedes de agua conteniendo compuestos gaseosos -- Existen naturalmente en condiciones de presiones altas y bajas temperaturas, condiciones típicas de algunos procesos químicos y petroquímicos [1] -- Basado en el trabajo doctoral de Windmeier [2] y el trabajo doctoral the Rock [3], la descripción termodinámica de las fases de los hidratos de gas es implementada siguiendo el estado del arte de la ciencia y la tecnología -- Con ayuda del Dortmund Data Bank (DDB) y el paquete de software correspondiente (DDBSP) [26], el desempeño del método fue mejorado y comparado con una gran cantidad de datos publicados alrededor del mundo -- También, la aplicabilidad de la predicción de los hidratos de gas fue estudiada enfocada en la ingeniería de procesos, con un caso de estudio relacionado con la extracción, producción y transporte del gas natural -- Fue determinado que la predicción de los hidratos de gas es crucial en el diseño del proceso del gas natural -- Donde, en las etapas de tratamiento del gas y procesamiento de líquido no se presenta ninguna formación, en la etapa de deshidratación una temperatura mínima de 290.15 K es crítica y para la extracción y transporte el uso de inhibidores es esencial -- Una composición másica de 40% de etilenglicol fue encontrada apropiada para prevenir la formación de hidrato de gas en la extracción y una composición másica de 20% de metanol en el transporteÍtem Biodegradación de la materia orgánica presente en las aguas residuales de una empresa de pinturas(2007) Posada Uribe, Luisa Fernanda; Mosquera López, Sandra; Villegas Escobar, ValeskaÍtem Calculations of surface Pourbaix diagrams for hydrogen adsorption(Universidad EAFIT, 2019) Aristizábal Sánchez, Alejandro; Henao Zapata, Ómar Alejandro; Builes Toro, SantiagoÍtem Caracterización de dos metabolitos secundarios aislados de las hojas de Pouteria Caimito(Universidad EAFIT, 2012) Aristizábal Cardona, Juan David; Palacios Mosquera, Carlos Mario; Palacio González, Guillermo LeónÍtem Characterization and construction of a low-cost electrolyzer(Universidad EAFIT, 2020) Betancur Osorio, Camilo; Sepúlveda García, Yessenia; Builes toro, SantiagoÍtem Comparison of PBM and ANPM models for predicting grinding product size distributions(Universidad EAFIT, 2020) Luján González, Juan Camilo; Restrepo Lopera, Juan Pablo; Builes Toro, SantiagoGrinding is a very important industrial operation that draws up to 4% of the global electricity consumption. It is imperative to predict accurately the appropriate retention times necessary for a given size reduction to minimize the wasted energy invested in overgrinding. However, the most common models for scaling, such as Bond, could lead to a design risk on the order of ± 20% due to their assumption that a single particle size can describe the entire particle size distribution. Thus, different approaches (both phenomenological and non- phenomenological) need to be explored. In the present work, a population balance model is compared with an algebraic statistical model, to predict the evolution of particle size distribution over time, assessing them in terms of accuracy, robustness, and computational complexity. Even though the population balance model had a lower accuracy and higher mathematical complexity its predictions were physically coherent, which made it a more robust model for extrapolating to different initial conditions and milling times. It is important to note that due to the 2020 COVID-19 pandemic, experimental information was limited, which inhibited an independent validation of the models, and an overfitting analysis for the ANPM.Ítem Conceptual design and simulation of synthesis of 2-Methyltetrahydrofuran from furfural(Universidad EAFIT, 2017) García Ospina, Daniela; Gaviria Castrillón, Isabel; Builes Toro, Santiago; Acosta Maya, Diego AndrésThis project proposes an alternative to organic solvents by the production of less harmful, less toxic and renewable compounds -- The conceptual design of the production process of the green solvent 2-MethylTethrahydrofuran (2-MeTHF) which is an aprotic ether solvent partially miscible in water is presented -- 2-MeTHF has been used in organometallic and biphasic chemical processes because its interesting combination of properties provides opportunities for process simplification [1] -- It is proposed as an alternative of 3 common solvents, such as Tethrahydrofuran (THF), Dichloromethane (DCM) and Toluene, which have applications in the pharmaceutical, plastic, among other industries [2] -- In order to develop a more profitable productive process a simulation will be performed in Aspen HYSYS allowing to understand better the synergy among the different process variables -- Also, to create a more sustainable process, an energy integration is included -- Finally to evaluate the economic feasibility of the project, a cost analysis is carried out before and after optimization using process design tools with the support of Aspen HYSYS Economics -- The result of this work was a design and simulation (case 1) of a process for the production of 2-MeTHF at high purity (~99%) and integrate energetically using HEN methodology (case 3) and reuse of utilities (case 2) -- Optimization can reduce total costs by 54% of the cost of manufactureÍtem Construcción de un prototipo de dosificador con mezclador para el acrílico utilizado en la elaboración de prótesis temporales en odontología(Universidad EAFIT, 2009) Restrepo Céspedes, Andrea; Ortíz Gómez, Natalia; París Londoño, Luis SantiagoEn el proyecto de grado se describe el diseño y la implementación de un prototipo de dosificador para el acrílico utilizado en odontología para prótesis dentales -- El diseño del equipo se encuentra soportado en 4 razones principales: -Mejoramiento de la calidad del producto por una dosificación adecuada de los materiales -- Disminución de desperdicios generados a partir de errores en la dosificación -- Conservación y almacenamiento de las materias primas para la preparación del acrílico -- Facilidad de uso eliminando la labor realizada manualmente por el odontólogo -- Para llevar a cabo el diseño se realiza un estudio y descripción de la preparación manual del acrílico y se identifican los inconvenientes y posibles mejoras a realizar sobre el proceso, como también una caracterización de las materias primas a utilizar -- Basado en esta información se describen las pruebas y el análisis realizado para lograr un diseño que suple las necesidades de dosificación, mezcla y cumple con la funcionalidad requerida; posteriormente se hace énfasis en la metodología de construcción del equipo, materiales y métodos de almacenamiento, dosificación y mezcla elegidos para el equipo -- Con el fin de garantizar la obtención de un buen producto a partir de la utilización del prototipo, se realizaron pruebas mecánicas de dureza, compresión, tracción y flexión a probetas obtenidas de la mezcla obtenida del prototipo y a probetas obtenidas con una mezcla manual -- Con los resultados obtenidos se realizó un diseño de experimentos y un análisis de resultados donde se encontró que para el caso de las probetas fabricadas con la mezcla del prototipo los resultados de los ensayos realizados son más homogéneos, mientras que la muestra manual arroja datos más dispersos entre sí, esto significa que las muestras obtenidas del prototipo tienen propiedades similares entre sí -- Se marca también una diferencia entre los resultados de la mezcla del prototipo en relación con los resultados de la mezcla manual, favoreciendo para todas las pruebas el comportamiento de la mezcla del prototipo lo cual es satisfactorio y sustenta la implementación del dispositivo en los consultorios odontológicos -- Como soporte al desarrollo del proyecto se encuentran los planos del equipo fabricado, gráficas con los resultados de las pruebas y el respectivo análisis de resultados para cada prueba, fichas técnicas de uso y mantenimiento del equipo -- Al finalizar el estudio y construcción del dosificador con mezclador se concluye que es una opción viable para implementar en los consultorios porque tiene un fácil manejo y optimiza la labor del odontólogo en la preparación de prótesis dentales, conserva las propiedades de las materias primas y produce un material consistente, el cual muestra un mejor comportamiento mecánico, buena apariencia física y propiedades homogéneas para las prótesis fabricadas a partir de él