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Recycling of Wastes and Thermal Energy Storage, Two Different Ways to Improve Our EnvironmentCot Gores, Jaume 23 April 2012 (has links)
Aquesta tesi és una contribució a generar una economia eficient en recursos i energia per mitjà de reccions químiques. En concret, la memòria presenta d’una banda, un procés ràpid i eficaç per a la recuperació de les sals de crom(III) i l'obtenció de biopolimers d'alt valor afegit dels residus cromats procedents de la indústria d’adoberia. El procés de descromació està basat en l'oxidació del crom(III) a crom(VI) utilitzant peròxid d’hidrogen en mitjà bàsic. A més, la mateixa reacció d'oxidació es va utilitzar per recuperar les sals de crom(IIII) dels efluents cromats. D’altra banda, les reaccions termoquímiques (processos d’adsorció química i les reaccions químiques sòlid-gas) obren una nova possibilitat per l’emmagatzematge tèrmic d’energia solar durant períodes llargs de temps en zones residencials. Aquest treball aporta una revisió sobre la investigació experimental de sistemes d’emmagatzematge tèrmic mitjançant materials termoquímics (TCM). A més, la memòria aporta el treball realitzat per a la caracterització experimental del MgSO4•7H2O, Al2(SO4)3•18H2O, CaCl2•2H2O and MgCl2•6H2O per la determinació de la seva aplicació com a TCM en un sistema estacional d’emmagatzematge tèrmic solar. Els resultats experimentals van indicar que els clorurs poden alliberar calor al sistema de calefacció residencial a temperatures més altes que els sulfats. / Esta tesis es una contribución a generar una economía eficiente en recursos y energía por medio de reacciones químicas. En particular esta memoria presenta por una parte, un proceso rápido y eficaz para la recuperación de las sales de cromo(III) y la obtención de biopolímeros de alto valor añadido de los residuos cromados provenientes de la industria del curtido. El proceso de descromación está basado en la oxidación del cromo(III) a cromo(VI) usando peróxido de hidrógeno en medio básico. Además, la misma reacción de oxidación se ha utilizado para la recuperación de las sales de cromo(III) de los efluentes cromados. Por otra parte, las reacciones termoquímicas (procesos de adsorción química y las reacciones químicas sólido-gas) abren una nueva posibilidad para el almacenamiento térmico de energía solar por periodos largos de tiempo en zonas residenciales. Este trabajo aporta una revisión sobre la investigación experimental de sistemas de almacenamiento térmico con materiales termoquímicos (TCM). Además, la memoria presenta el trabajo realizado en la caracterización experimental de MgSO4•7H2O, Al2(SO4)3•18H2O, CaCl2•2H2O and MgCl2•6H2O para la determinación de su aplicación como TCM en un sistema estacional de almacenamiento térmico de energía solar. Los resultados experimentales indicaron que los cloruros pueden liberar calor al sistema de calefacción residencial a temperaturas más altas que los sulfatos. / The current thesis is a contribution to create energy and resource efficient economy by means of chemical reactions. In particular, the thesis presents, on one hand, a quick and effective procedure for recovery of chromium (III) salts and isolation of high added value collagenic biopolymners from chromium(III) tanned solid wastes. The dechroming process is based on the oxidation of chromium(III) to chromium using hydrogen peroxide in alkaline medium. Additionally, the same oxidation reaction was used for recovery of chromium(III) salts from tannery effluents. On the other hand, thermochemical reactions (chemical adsorption processes and solid-gas chemicals reactions) open a new way for long-term solar heat storage in residential areas. The present work gives a review of the experimental research on thermal energy storage systems with thermochemical materials (TCM). Moreover, this work describes the experimental characterisation of MgSO4•7H2O, Al2(SO4)3•18H2O, CaCl2•2H2O and MgCl2•6H2O to determine is suitability for application in a seasonal solar heat storage system. Experimental results showed that the chlorides can deliver heat to the residential heating system at a higher temperature than the sulphates.
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Análisis de la interacción entre diseño y operabilidad de procesosBlanco, Aníbal Manuel 03 October 2003 (has links)
En las últimas décadas, la comunidad científica en ingeniería química ha abordado intensamente el problema de diseño-para-operabilidad. Este interés responde al hecho de que la calidad operativa de un proceso queda determinada por dise-ño, resultando evidente la necesidad de considerar aspectos de operabilidad en las etapas tempranas del proceso de dise-ño, en lugar de en instancias posteriores cuando el impacto de las modificaciones es menos efectivo y mas costoso.
La necesidad de integrar diseño y operabilidad esta dictada por la creciente complejidad de los procesos como resultado de restricciones económicas, de calidad, de seguridad y me-dioambientales cada vez mas estrictas. Aunque el problema de diseño-para-operabilidad concierne prácticamente a toda
disciplina técnica, ha adquirido particular identidad dentro de la
ingeniería química debido fundamentalmente a la magnitud económica de los procesos involucrados. En esta contribución se propone un enfoque novedoso para abordar el problema
de diseño-para-operabilidad, que emplea estrategias de opti-mización de autovalor. Se revé la teoría de optimización de autovalores disponible y se presentan nuevas formulaciones
aplicadas a varios aspectos del problema de diseño-para-operabilidad. También se explora el potencial de estas herra-mientas en aplicaciones al análisis y control de sistemas diná-micos. / In the last decades the chemical engineering scientific research community has largely addressed the design-for-operability problem. Such an interest responds to the fact that the operability quality of a process is determined by design, becoming evident the convenience of considering
operability issues in early design stages rather than later when the impact of modifications is less effective and more expensive. The necessity of integrating design and
operability is dictated by the increasing complexity of the processes as result of progressively stringent econo-mic, quality, safety and environmental constraints. Although the design-for-operability problem concerns to practically every technical discipline, it has achieved a particular identity within the chemical engineering field due to the economic magnitude of the involved processes.
In this contribution a novel approach to the design-for-operability problem, which relies on eigenvalue optimiza-tion techniques, is proposed. Available eigenvalue op-timization theory is reviewed in this thesis and novel eigenvalue optimization formulations are presented and applied to several aspects of the design-for-operability
problem. The potential of eigenvalue optimization as design and analysis tools is also explored in nonlinear dynamics and control applications.
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Progress in the recovery of gaseous olefins.The combined role of membranes, facilitated transport and ionic liquidsFallanza Torices, Marcos 17 July 2013 (has links)
La separación de mezclas gaseosas olefina/parafina representa uno de los procesos más importantes y a la vez más complicados de la industria química. Durante más de 60 años esta separación se ha venido realizando mediante destilación, que no sólo requiere una elevada inversión de capital, sino que también es un proceso altamente demandante en energía. Por lo tanto el desarrollo de un proceso de separación más sostenible es cada vez más importante. Esta tesis tiene como objetivo el desarrollo de un proceso alternativo de separación de mezclas gaseosas olefina/parafina a través de la integración de la reacción entre olefinas y los iones de plata, líquidos iónicos y tecnologías de membrana. / The separation of olefin/paraffin gas mixtures represents one of the most important and also the most challenging processes in the chemical industry. For over 60 years, this separation is being performed by distillation, which not only requires high capital investment, but also it is a very highly energy demanding processes. Therefore the development of a more sustainable separation process is becoming increasingly important. This thesis aims to the development of an alternative olefin/paraffin gas mixtures separation process through the integration of the reaction between olefins and silver ions, ionic liquids and membrane technology.
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Separación de dióxido de carbono utilizando membranas soportadas con líquidos iónicos. Carbon dioxide separation by means of supported ionic liquid membranesSantos Santamaría, Esther 21 February 2014 (has links)
Las últimas décadas han puesto de manifiesto la imposibilidad de trasladar la intensidad del consumo energético del mundo desarrollado a la totalidad del planeta y en consecuencia, la necesidad de un cambio global hacia una economía baja en carbono y por tanto a un modelo energético más eficiente y sostenible. Se requiere de un esfuerzo tecnológico dirigido a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que implica el desarrollo de tecnologías para capturar y almacenar o valorizar dióxido de carbono (CO₂). La presente Tesis Doctoral estudia el desarrollo de nuevas membranas soportadas con líquidos iónicos para separación de CO₂ a través de un doble enfoque: desarrollo de membranas estímulo-respuesta basadas en líquidos iónicos magnéticos que presentan respuesta ante la aplicación de un campo magnético externo y membranas soportadas con líquidos iónicos basados en el anión acetato con una elevada solubilidad de CO₂, que pueden alcanzar mejores prestaciones en la separación/concentración. / The last decades have shown the impossibility of transferring the energy intensity of the developed world to the entire planet and thus, the need for a global shift towards a low carbon economy and therefore, to a more efficient and sustainable energy model. A technological effort is required aimed at reducing greenhouse gas emissions, which necessarily involves the development of carbon dioxide (CO₂) capture and storage or valorization technologies. In this context, this Thesis studies the development of new supported ionic liquid membranes for CO₂ separation aiming for a dual approach: development of novel stimuli-responsive magnetic ionic liquids based membranes showing a response to the application of an external magnetic field and acetate based supported ionic liquid membranes with a high CO₂ solubility, which can achieve a better performance in its separation/concentration
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Mejoras para reducir las pérdidas de calor e incrementar la eficiencia del proceso de acondicionamiento del electrolito en una planta de lixiviación de cobreCastillo Quintana, Josselin Elluz January 2017 (has links)
Determina las pérdidas de calor existentes durante el calentamiento de electrolito rico para la etapa de electrodeposición (EW), que se realiza en una planta de extracción por solventes de una empresa minera que se denominará “Planta ESDE” por motivos de confidencialidad, la cual produce cátodos de cobre de alta pureza. Asimismo, se pretende optimizar la topología preliminar de la red de intercambiadores de calor de la planta estudiada a través del análisis Pinch, con la finalidad de incrementar la eficiencia de estos equipos en conjunto. Finalmente se busca determinar el ahorro en combustible que generaría el corregir estas fuentes de pérdidas de calor y el impacto ambiental que generaría el cambio del tipo de combustible. / Tesis
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Síntesis enzimática de acilglicéridos de alto valor nutricionalSánchez, Daniel Alberto 29 March 2016 (has links)
En la presente tesis se estudia la síntesis enzimática en dos etapas de mezclas de acilglicéridos con un alto valor nutricional. El producto obtenido consiste principalmente en triglicéridos estructurados, triglicéridos de cadena media y 1,3-diglicéridos.
En el Capítulo 1 se define el concepto de acilglicérido y se describen las principales características de los acilglicéridos utilizados en alimentación humana. Además, se presentan las propiedades buscadas en nuevos glicéridos y el uso de lipasas para la obtención de los mismos, con especial énfasis en el mecanismo de acción y especificidad de estas enzimas.
El Capítulo 2 resume los materiales y métodos utilizados para llevar a cabo las reacciones de síntesis durante esta tesis. También se presentan las técnicas utilizadas para analizar los productos de reacción y los protocolos de inmovilización de lipasas.
El Capítulo 3 contiene los principales resultados de la síntesis enzimática de 1,3-dicaprina por esterificación de glicerol con ácido cáprico catalizada por Lipozyme RM IM. Se lleva a cabo un diseño de experimentos y se estudian múltiples respuestas. Además, se analiza en detalle la migración de acilo (una reacción secundaria) y se propone un modelo teórico para explicar la participación de la lipasa en esta reacción.
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En el Capítulo 4 se presentan los resultados obtenidos al realizar la separación y purificación de 1,3-dicaprina sintetizada con la reacción descripta en el Capítulo 3. Se estudia la separación de acilgliceroles en un proceso en varias etapas empleando solventes de baja toxicidad. Como paso previo, se analiza la neutralización y separación del ácido cáprico remanente.
El Capítulo 5 se centra en el estudio de biocatalizadores para la obtención de mezclas de glicéridos estructurados de alto valor nutricional a través de la esterificación de 1,3-dicaprina con ácido palmítico. Se analiza la actividad y selectividad de enzimas comerciales, en forma libre e inmovilizada. Además, se realiza un exhaustivo análisis de las características de la mezcla de acilglicéridos obtenida con cada biocatalizador. Finalmente, se proponen y discuten varias técnicas para estudiar la composición de estas muestras.
En el Capítulo 6 se lleva a cabo un análisis detallado de la isomerización de acilos observada en la etanólisis de triglicéridos. En el mismo se examinan los principales factores que afectan a la reacción de migración de acilo durante la etanólisis de triglicéridos modelo catalizadas por Novozym 435.
El Capítulo 7 contiene los resultados más relevantes de la síntesis de 1,3-dicaproil-2-palmitoil glicerol a partir de la esterificación de 1,3-dicaprina con ácido palmítico catalizada por la lipasa de Burkholderia cepacia inmovilizada por adsorción física sobre quitosano. En primer lugar, se estudia la obtención del biocatalizador. A continuación, el mismo se analiza en reacción mediante un diseño de experimentos y se determinan las condiciones óptimas para la síntesis del triglicérido estructurado deseado.
Por último, el Capítulo 8 presenta las conclusiones más importantes y relevantes del trabajo experimental llevado a cabo. En este capítulo también se indican los posibles trabajos futuros derivados de la presente tesis.
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Modelado matemático avanzado de procesos de polimerización por adición-fragmentación reversiblePintos, Esteban 27 March 2018 (has links)
En los últimos años, se ha desarrollado un gran interés por la producción de polímeros denominados funcionales o specialties. Los mismos se destacan por poseer algunas propiedades particulares que dan lugar a aplicaciones muy puntuales, lo que permite que estos productos tengan un elevado valor agregado. Deben poseer una estructura molecular específica, por lo que requieren una cuidadosa selección de la técnica de polimerización. Las denominadas polimerizaciones radicalarias por desactivación reversible (RDRP) constituyen una alternativa atractiva para su síntesis, ya que permiten obtener esta clase de polímeros en condiciones operativas y de pureza de reactivos compatibles con la práctica industrial.
Existe una compleja interrelación entre las propiedades finales de los polímeros obtenidos por RDRP y las condiciones de operación y diseño del proceso. Por este motivo, es muy provechoso contar con una herramienta de cálculo que permita dilucidar estas relaciones, y facilitar la implementación práctica de las RDRP.
En esta tesis se estudia el modelado matemático de la variante de RDRP denominada polimerización por adición-fragmentación reversible (RAFT). En primer lugar, se presenta el desarrollo de un modelo estocástico eficiente en un lenguaje de programación novedoso, que permite obtener resultados confiables en bajos tiempos de cómputo. El modelo permite predecir tanto las propiedades medias como la distribución de pesos moleculares completa. Se lo aplicó para simular polimerizaciones RAFT de acuerdo a las tres teorías cinéticas más aceptadas para este proceso. Los resultados del modelo estocástico se validaron por comparación con los obtenidos por métodos determinísticos.
En segundo lugar, se implementó un modelo determinístico para la polimerización en masa de acetato de vinilo por el proceso RAFT. Los parámetros cinéticos del modelo se estimaron utilizando datos experimentales obtenidos en un trabajo de colaboración con la Universidad Federal de Rio de Janeiro. Se utilizó dicho modelo para analizar la influencia de las condiciones operativas sobre las propiedades moleculares del producto. Cabe destacar que el mayor conocimiento adquirido a través de modelos matemáticos ayuda a diseñar, optimizar, y controlar los procesos industriales, así como asegurar la calidad de los productos. Específicamente, los resultados de esta tesis muestran que tanto los modelos estocásticos como los determinísticos constituyen herramientas poderosas para mejorar la comprensión de los procesos de polimerización RAFT. Ambos modelos tienen gran potencial para el diseño de procesos de producción orientados a obtener polímeros con propiedades especificadas de antemano. / The production of functional or specialty polymers has attracted great interest in the last few years. These polymers are high value-added materials because they show some particular properties that make them suitable for high-end niche applications. Since they must have a specific molecular structure, the selection of the polymerization technique used to synthesize them is critical. The so-called Reversible Deactivation Radical Polymerizations (RDRP) are an attractive alternative, since they allow obtaining specialty polymers under mild operating conditions and without requiring extreme purity in the reactants. These characteristic makes RDRP compatible with industrial practice.
There is a complex relationship between the final properties of polymers obtained by RDRP and the process operating and design conditions. For this reason, it is valuable to have a mathematical tool to be able to study these relationships, in order to ease the practical implementation of RDRP.
This thesis focuses on the mathematical model of the RDRP variant called reversible addition-fragmentation polymerization (RAFT). First, an efficient stochastic model is presented, implemented in a novel programming language. The implemented model allows obtaining reliable results in short computational times. It allows predicting average molecular properties as well as complete molecular weight distributions. It was applied to the simulation of the RAFT process according to the three most accepted kinetic theories. The model was validated by comparison of its predictions with those obtained by deterministic methods.
Second, a deterministic model for the bulk polymerization of vinyl acetate by the RAFT process was implemented. The kinetic parameters of the model were estimated using experimental data obtained in a collaborative work with Universidade Federal do Rio de Janeiro. The model was used to analyze the influence of operating conditions on the molecular properties of the product.
It must be emphasized that the knowledge gained through mathematical models helps to design, optimize and control the industrial processes, as well as to ensure quality specifications of the product. In particular, the results presented in this thesis show that both stochastic and deterministic mathematical models are powerful tools in the study of RAFT polymerization processes. They have great potential in the design of production processes for materials with pre-specified properties.
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Empleo de catalizadores heterogéneos para el aprovechamiento de biomasa lignocelulósica mediante pirólisisAmar, Pablo 09 May 2016 (has links)
Se presenta un estudio de la pirólisis de biomasa lignocelulósica para la obtención de biolíquidos. Específicamente se estudia la cáscara de girasol, biomasa abundante en la región de Bahía Blanca. También se estudian: orujo de aceituna, aserrín de pino y cáscara de maní.
En el Capítulo 1 se describe el estado del aprovechamiento de biomasa. Se describen los componentes principales de la biomasa y los procesos de aprovechamiento de biomasa para obtener biolíquidos. Se plantean los objetivos de la tesis.
En el Capítulo 2 se analiza la composición de las biomasas que se emplearán en el estudio. Se determinan las concentraciones de celulosa, hemicelulosa y lignina, y de metales alcalinos. Se realiza un estudio TGA y se estudia el efecto de pre- tratamientos, como el lavado con ácidos fuertes y con álcali.
En el Capítulo 3 se realizan pirólisis en dos reactores diferentes y se cuantifican las tres fases, líquida, sólida y gaseosa. Se estudia mediante cromatografía gaseosa acoplada a espectroscopia de masas, la composición de los biolíquidos obtenidos. Se finaliza con un análisis de la inestabilidad del líquido pirolítico, concluyendo que espontáneamente se forman gomas como una segunda fase sólida.
En el Capítulo 4 se detalla la preparación y caracterización de catalizadores heterogéneos que se emplean en las pirólisis: óxido de cerio, óxido de niobio y MCM -41 en su forma silícea pura y con la presencia de Fe y Al. La caracterización se lleva a cabo mediante TPR, sortometría de N2 a 77K, TEM, FTIR, medidas de acidez potenciométricas y TPD de NH3.
En el Capítulo 5 se detalla la pirólisis en presencia de los catalizadores. Se evalúan las cantidades relativas de las tres fases, gaseosa, líquida y sólida y la influencia de las limitaciones difusionales de calor y materia que surgen en las condiciones elegidas. Se lleva a cabo un análisis químico de los biolíquidos de las diferentes pirólisis. Se establece una tendencia general entre las características fisicoquímicas de los catalizadores y la composición de los líquidos. La influencia de la acidez de cada catalizador en la composición del líquido es notoria.
En el Capítulo 6 se evalúa la posibilidad de realizar tratamientos a los biolíquidos, fundamentalmente para elevar su estabilidad durante el almacenamiento. Se siguen tratamientos para disminuir la acidez, como realizar un contacto del bio-líquido con sólidos alcalinos. Esto redunda en una notable disminución del pH, aunque algunos compuestos del biolíquido quedan retenidos en el sólido. Por otro lado, se siguen tratamientos de hidrogenación sobre los biolíquidos, empleando catalizadores heterogéneos en un reactor batch. El objetivo es disminuir la concentración de algunos compuestos que participan en reacciones no deseadas durante el almacenamiento. Solamente es posible tratar catalíticamente el líquido obtenido durante la pirólisis de la cáscara de girasol previamente lavada con ácido sulfúrico, empleando niobia.
En el Capítulo 7 se presentan las conclusiones finales, determinándose que es posible densificar la cáscara de girasol, transformándola en biolíquidos, mediante pirolisis. Sin embargo es inevitable que aparezcan propiedades no deseadas. Dependiendo de la aplicación potencial del bio-líquido deberían seleccionarse las condiciones experimentales para llevar a cabo la pirolisis (pre-tratamiento, catalizador empleado, tratamiento posterior). / The present study regards the pyrolysis of lignocellulosic biomass for obtaining bio-oils. Specifically, the sunflower husks (which is an abundant waste in the region of Bahía Blanca city) are studied. In addition other waste materials are considered: pine sawdust, olive pomace and peanut husks.
In Chapter 1, the employment of biomass is analyzed. The components of lignocellulosic biomass are described. The objectives of this work are presented.
In Chapter 2 the composition of the different biomasses are reported. The concentration of cellulose, hemicelluloses and lignin are determined, as well as the one of alkaline metals. A TGA study is carried out. The effects of different pre-treatments on biomass are studied. These treatments are a washing with sulfuric acid and with caustic soda.
In Chapter 3 pyrolysis are carried out in two different reactors and the yield to bioliquids, charcoal like solid and gases is determined. A study employing GC, coupled with mass detection is carried out. A study of the instability of the liquids is performed, showing that spontaneously gums are formed in a separated phase during storage.
In Chapter 4 a description of the preparation and characterization of the heterogeneous catalysts that are employed in contact with biomass during pyrolysis is carried out. The studied catalysts are: ceria, niobia, and MCM-41 type catalysts (in a pure siliceous form and containing Al and Fe). The characterization is performed by means of TPR, sortometry of N2 at 77K, TEM, FTIR , NH3 TPD and potenciometric titration.
In Chapter 5 the catalytic pyrolysis is described. The amount of gas, liquid and solid produced in the different cases is reported, discussing the effect of mass and heat difussional barriers on the results. The chemical analysis of the composition of the bio-oils is carried out. Some trends regarding the relationship between the physicochemical properties of the catalysts and the composition of the liquids are established. An influence of the acidity of the catalysts on the properties of the bio-oils is observed.
In Chapter 6 the possibility of carrying out upgrading treatments to the bio-oils is evaluated. Some simple treatment of bio-oils are performed in order to decrease their acidity, for example contacting the bio-oils with alkaline solids. This procedure leads to a notable diminution of pH, although certain compounds of the liquids remains retained
in the solid. Besides, a catalytic hydrogenation of the bio-oils is performed using heterogeneous catalysts in a Batch reactor. It is not possible to perform catalytic treatments to the bio-oils sunflower seed husks since the catalysts became deactivated. The only possibility is to upgrade the bio-oil obtained from the pyrolysis of the husks previously washed with sulfuric acid. Such a liquid can be upgraded by a catalytic reduction in a batch reactor using niobia based catalyst.
In Chapter 7 the final conclusions are presented, indicating that it is possible to obtain a densification of sunflower seed husks, obtaining bio-oils from pyrolysis. However it is not possible to avoid all the disadvantages of the bio-oils. The experimental parameters of pyrolysis (pre-treatment, employment of a heterogeneous catalyst, upgrading) should be selected based on the use of the bio-oil.
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Reducción catalítica de nitratos en agua utilizando catalizadores Pd / Al2O3, monometálicos y promovidosOlivero, Hernán 13 April 2009 (has links)
En esta tesis se realiza un estudio de catalizadores mono y bimetálicos para la reducción de nitrito y nitrato en agua. Además se empleó un reactor de membranas de paladio para la reducción de nitrito. Mediante el estudio teórico se intentó justificar algunos de los resultados obtenidos. Los primeros ensayos estuvieron enfocados en pos de poner a punto las técnicas analíticas para la determinación de nitrato, nitrito y amoníaco (capítulo 3). Mientras se llevaba a cabo la implementación de las técnicas analíticas, se realizó una optimización del sistema de reacción. Los catalizadores ensayados en este capítulo fueron preparados y caracterizados por el grupo con anterioridad a la realización de este trabajo. Para poder realizar una discusión de los resultados, se realizó un estudio de la termodinámica de la reacción y de otros aspectos teóricos (capítulo 4). De esta forma podemos lograr una compresión más apropiada del tema.
Como la reacción es llevada a cabo en dos pasos bien diferenciados, primero analizamos el comportamiento de la reducción de nitrito, tanto en agua destilada como en agua con sales (capítulo 5). Los catalizadores utilizados fueron 32/OAlPd−γ y 32/OAlCuPd−−γ, sintetizados a partir de dos precursores diferentes de paladio. En este capítulo también se analiza la caracterización de los mismos. En una siguiente etapa, se realizó la evaluación de los mismos catalizadores pero ahora en la reducción de nitrato, tanto en agua destilada como con sales (capítulo 6). Por último, se llevó a cabo la reducción de nitrito utilizando membranas de paladio (capítulo 7). Las reacciones fueron realizadas en agua destilada y en agua con la presencia de una cantidad conocida de sales. Previo a este estudio fue necesario llevar adelante una caracterización de las membranas de paladio.
En cada uno de los capítulos se intentó explicar con las herramientas teóricas desarrolladas en el capítulo 4 el comportamiento de los catalizadores bajo las diferentes condiciones de reacción. / In this thesis there is realized a study of monometallic and bimetallic catalysts for the reduction of nitrite and nitrate in water. Also a membrane reactor of palladium was used for reduction of nitrite. By means of the theoretical study it was attempted to justify some of the obtained results.
The first tests were focused in put to calibration the analytical techniques for the determination of nitrate, nitrite and ammonia (chapter 3). While there was carried out the implementation of the analytical techniques, there was realized an optimization of the system of reaction. The catalysts tested in this chapter were prepared and characterized by the group before the beginning of this work.
To be able to realize a discussion of the results, there was realized a study of the thermodynamic of the reaction and of other theoretical aspects (chapter 4). Of this form we can achieve a more appropriate compression of the topic.
The reaction is carried out in two differentiated well steps; first we analyze the behavior of the reduction of nitrite, as much in distilled water as in water with salts (chapter 5). The used catalysts were 32/OAlPd−γ and 32/OAlCuPd−−γ, synthesized from two predecessors different from palladium. In this chapter also the characterization of the same ones is analyzed. In a following stage, there was realized the evaluation of the same catalysts but now in the reduction of nitrate, as much in distilled water as in water with salts (chapter 6). Finally, the reduction of nitrite was carried out using membranes of palladium (chapter 7). The reactions were realized in distilled water and in water with the presence a well-known quantity salts. Before this study it was necessary to take characterization of the membranes of palladium.
In each of the chapters one tried to explain with the theoretical tools developed in the chapter 4 the behavior of the catalysts under the different conditions of reaction.
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Utilización de lipasas en la modificación enzimática de lecitinas crudasGoñi, M. Laura 30 October 2014 (has links)
El complejo aceitero argentino es uno de los sectores de la industria alimentaria que ha
evidenciado mayor crecimiento durante los últimos años. Localmente se manifiesta una
creciente necesidad de producir materiales elaborados con mayor valor agregado, tanto
para consumo interno como para exportación. Argentina es uno de los principales
productores y exportadores de aceite de girasol (Helianthus annuus L.) y la industria local se
destaca por su avanzada tecnología y alta competitividad. Los fosfolípidos (PLs) son
componentes naturales de las semillas oleaginosas que pasan al aceite durante el proceso
de extracción. Estos compuestos deben ser removidos, ya que pueden depositarse durante
el transporte o almacenamiento del aceite crudo como así también afectar su estabilidad y
características sensoriales. Las gomas, producto del desgomado acuoso de aceites
vegetales, constituidas fundamentalmente por agua, PLs y aceite, podrían ser procesadas
secas (lecitina cruda) o desaceitadas para obtener productos con un mayor valor agregado
adecuados para ser usados como aditivos alimenticios.
En la presente tesis se propone estudiar la modificación de lecitinas vegetales mediante la
hidrólisis enzimática de lecitinas crudas utilizando fosfolipasas libres para dar lugar a nuevos
productos de interés industrial. La tesis se estructura en ocho capítulos, en los Capítulos 1, y 2 se presenta una introducción
teórica que incluye una revisión bibliográfica suministrando al lector los conocimientos
básicos sobre el área. En el Capítulo 3 se detallan los materiales utilizados y la metodología
experimental llevada a cabo para las reacciones de hidrólisis y las técnicas analíticas para
cuantificación e identificación de los compuestos presentes en el sustrato y los productos.
En el Capítulo 4 se describe el diseño experimental para la hidrólisis enzimática de lecitina
cruda de girasol utilizando Lecitase® Ultra como catalizador, se presenta un estudio de las
condiciones óptimas o recomendables para la reacción, y se muestran los resultados
obtenidos para la caracterización de la materia prima y los productos de hidrólisis,
hallándose que no era posible identificar ni cuantificar todas las especies de PLs con las
metodologías tradicionales. En el Capítulo 5 se presenta el desarrollo de una técnica
analítica para determinación de PLs y sus formas hidrolizadas mediante espectroscopía de
resonancia magnética nuclear de fósforo (31P-NMR), junto con una revisión de las distintas
técnicas analíticas normalmente utilizadas encontradas en bibliografía. En el Capítulo 6 se
reportan los resultados de la cuantificación de PLs por este método, realizando el
seguimiento a diferentes tiempos de hidrólisis. Luego en el Capítulo 7 se presentan los
estudios realizados para evaluar las propiedades estabilizantes de las lecitinas modificadas
en un caso específico (emulsiones lácteas) y se analiza cómo varían las propiedades
observadas según los distintos grados de hidrólisis y por ende según la composición de las
lecitinas.
Finalmente en el Capítulo 8 se presentan las conclusiones de los estudios realizados en esta
tesis, junto con sugerencias de trabajos futuros para su continuación y/o profundización en
los temas tratados. / In Argentina, the edible oil processing is one of the food industry areas with highest growing
levels in the last years. Locally, an increasing demand has arisen for the production of
manufactured materials with higher added value, both for internal market and for export.
Argentina is one of the major producers and exporters of sunflower oil (Helianthus annuus
L.), and the local industry is characterized for its advanced technology and high
competitiveness. Phospholipids (PLs) are natural components of oily seeds which are
extracted along with the oil in the extraction process and must be removed from the oil in
order to prevent their settling during crude oil shipping or storing. They also affect oil
stability and sensorial properties. Gums, which are by-products from the aqueous
degumming of vegetable oils and are constituted mainly by water, PLs and oil, might be
processed dried (crude lecithin) or deoiled, in order to obtain products with higher added
value, suitable for applications as food additives.
In this thesis, a study concerning the modification of sunflower lecithin by means of
enzymatic hydrolysis of crude lecithin using free phospholipases is proposed in order to
obtain new products of interest for industrial applications. The thesis is divided in eight chapters. In Chapters 1 and 2 a theoretical introduction is
presented, including a literature review to provide the reader with the basic concepts on the
topic. In Chapter 3 the materials and experimental methodology used for the hydrolysis
reactions, as well as the analytical techniques for the quantitation and identification of the
compounds present in the substrate and reaction products are described in detail. In
Chapter 4 the experimental design for the enzymatic hydrolysis of crude sunflower lecithin
using Lecitase® Ultra as catalyst is described, presenting a study of the optimal or
recommended reaction conditions. Raw material and hydrolysis products characterization
results are shown, concluding that it is not possible to identify and quantify all the PLs
species with the traditional methodologies. In Chapter 5 the development of an analytical
technique for the determination of PLs and their hydrolyzed forms by phosphorus nuclear
magnetic resonance spectroscopy (31P-NMR) is presented, together with a review of
different analytical techniques usually found in the literature. In Chapter 6 the PLs
quantification results using this method are reported for different hydrolysis times. In
Chapter 7 the evaluation of the stabilizing properties of modified lecithins in a specific
application (dairy emulsions) is presented, as well as an analysis of the variation of the
observed properties for different hydrolysis degrees and therefore for different lecithin
composition.
Finally, in Chapter 8 the conclusions of the thesis are summarized, together with future
work suggestions for the continuation and/or deepening of the studied topics.
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