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.

Los materiales poliméricos se caracterizan por tener una amplia versatilidad y, en general, costos de producción y de procesado relativamente bajos. Los diferentes usos de estos materiales son incontables, desde objetos cotidianos como envoltorios de productos alimenticios hasta aplicaciones de alta tecnología, por ejemplo implantes quirúrgicos. Debido a la naturaleza aleatoria de los procesos de polimerización, el ma-terial obtenido no está formado por moléculas de idéntico pe-so molecular, sino que presenta una distribución de pesos moleculares (MWD). De esta distribución dependen propieda-des importantes del polímero, como la resistencia del material en estado sólido y la viscosidad y elasticidad del fundido. Un modelo matemático de un proceso de polimerización o de una modificación pos-reactor, que prediga la MWD a partir de los parámetros operativos, constituye una herramienta de sumo valor. Puede utilizarse, por ejemplo, en aplicaciones fundamen-tales como la simulación de distintos escenarios operativos, estudios de diseño y optimización y desarrollo de estrategias de control. En esta tesis se analizó exhaustivamente una téc-nica para el modelado de la MWD en procesos de polimeriza-ción y modificaciones pos-reactor. El modelado se realizó a partir de los balances de masa de las especies que intervienen en la reacción. El sistema de infinitas ecuaciones formado por los balances de masa es transformado utilizando la función generadora de probabilidad, o pgf. Mediante la aplicación de la pgf a los balances de masa, se obtiene un sistema de ecuacio-nes finito donde la variable dependiente pasa a ser la transfor-mada pgf de la MWD. Las transformadas obtenidas al resolver este sistema de ecuaciones son invertidas para obtener final-mente la MWD del polímero. Se definieron tres pgf distintas para la MWD expresada en base numeral, en peso y cromato-gráfica, respectivamente. La inversión de cada una de estas pgf permite recuperar la distribución en número, en peso y cromatográfica en forma independiente unas de otras, ate-nuando de este modo la propagación de errores. Se desarrolló una tabla de transformadas pgf que permite llevar al dominio transformado diferentes balances de masa en forma simple y ágil. Esta tabla incluye todos los términos que aparecen usual-mente en reacciones de procesos de polimerización y modifica-ciones pos-reactor. No obstante, el proceso de transforma-ción de los balances de masa es presentado en forma detalla-da de modo que el lector pueda aplicarlo a algún caso particu-lar que no haya sido tabulado. Se analizaron y adaptaron dife-rentes métodos de inversión de transformadas de Laplace y de pgf para la inversión de pgf de MWD. Los métodos de inver-sión se validaron utilizando distribuciones conocidas, tanto teóricas como experimentales. Se utilizaron en la validación distribuciones con rangos de pesos moleculares y polidisper-siones muy diferentes. La técnica de la transformación me-diante pgf se aplicó en primer lugar al cálculo de MWD de sistemas resueltos en la literatura, consiguiéndose reproducir las distribuciones publicadas. Luego se desarrollaron sendos modelos para la predicción de la MWD en la modificación de polietileno con peróxidos y en la reología controlada de polipropileno. Las distribuciones obtenidas se compararon con distribuciones experimentales, obteniéndose muy buenos resultados en ambos casos. / Polymeric materials are characterized by their versatility and, in general, relatively low production and processing costs. These materials have countless applications, ranging from everyday objects such as food packaging, to high tech-nology applications such as surgical implants.Due to the random nature of polymerization processes, the resulting product is not made up of molecules of identical molecular weight. It presents a distribution of molecular weights (MWD) instead. This distribution has a direct influence on important properties of the polymer, such as the tensile strength in the solid state, and the viscosity and elasti-city in the molten state. A mathematical model that pre-dicts the MWD of the product given the operating condi-tions of either a polymerization or post-reactor modifica-tion process is a valuable tool. It may be used, for exam-ple, in the simulation of different operating scenarios,de-sign studies, and optimization and development of control strategies. In this thesis a technique for the modeling of MWD in polymerization and postreactor modification pro-cesses was exhaustively analyzed. The modeling was perfor-med starting from the mass balances of the species that take part in the reaction. The infinitely large system of mass balance equations is transformed using the probability generating function, or pgf. Application of the pgf to the mass balances results in a finite system of equations whe-re the dependent variable is the pgf transform of the MWD. The transforms obtained from the solution of the system of equations are finally inverted to obtain the MWD of the polymer. Three different pgf transforms were defined for the MWD expressed in number, weight or chromatographic ba-se. The inversion of each of these pgf allows recovery of the number, weight or chromatographic MWD independently, attenuating in this way the error propagation. A table of pgf transforms was developed to allow simple transforma-tion of different mass balances. This table includes all the terms that usually appear in polymerization reaction processes, as well as in post-reactor modifications. Even so, the process of transformation of mass balances is pre-sented with enough detail to allow the reader to apply it to particular cases that may not have been tabulated. Different methods of inversion of both Laplace and pgf transforms were analyzed and adapted to the inversion of pgf of MWD. The inversion methods were validated using known distributions, both theoretical and experimental. The distributions used for validation purposes had widely different molecular weight ranges and polydispersities.The pgf transform technique was first applied to the evalua-tion of MWD of systems already solved in the literature, resulting in very good agreement with the published re-sults. Then, models were developed for the MWD prediction in the peroxide modification of polyethylene and the con-trolled rheology of polypropylene. The resulting distri-butions were compared with experimental ones, with very good agreement in both cases.

La tradicional reacción de hidrogenación es un proceso catalítico heterogéneo, cuya baja velocidad de reacción es debida a la resistencia a la transferencia de masa y la baja solubilidad del hidrógeno (H2) en el substrato. Mediante el agregado de un solvente en estado supercrítico, capaz de solubilizar tanto al substrato como al gas, es posible llevar a cabo la hidrogenación en fase homogénea. De esta manera, se eliminan las restricciones de solubilidad y de transferencia de masa, logrando una mejor selectividad del proceso y mayo-res velocidades de reacción. Es necesario conocer del compor-tamiento del equilibrio entre fases de la mezcla, para determi-nar el beneficio del uso del estado supercrítico e interpretar su efecto. La región supercrítica de mezclas multicomponen-tes, presenta un comportamiento complejo altamente sensible a la composición y a las condiciones de presión y temperatura del proceso. Es el objetivo principal de esta tesis aportar infor-mación experimental que ayude al entendimiento del equilibrio entre fases que puede ocurrir en procesos de hidrogenación supercrítica. En el Capítulo I se presentan los conceptos bási-cos sobre fluidos supercríticos, sus características, propieda-des físicas y comportamientos particulares. Se desarrolla una revisión del equilibrio entre fases para sistemas binarios y ternarios; herramientas necesarias para el desarrollo de esta tesis. El Capítulo II, consiste en una breve descripción, consi-derando pasado, presente y futuro, de las aplicaciones de los fluidos supercríticos; son desarrollados los aspectos de mayor importancia de las reacciones llevadas a cabo en medio super-crítico, haciendo hincapié en la hidrogenación catalítica hete-rogénea de compuestos de elevado peso molecular. Equilibrio entre Fases en Procesos de Hidrogenación en Medios Super-críticos. En el Capítulo III, los posibles métodos experimen-tales utilizados para la medición del equilibrio de fases a alta presión, para sistemas que contengan un fluido supercrítico o cuasi-crítico son descriptos de manera general. Se detallan, el equipamiento utilizado, la metodología y los procedimientos experimentales empleados en el desarrollo de esta tesis, para obtener los datos de equilibrio requeridos para el análisis del comportamiento de fases, utilizando propano como solvente supercrítico. Para el análisis del comportamiento de fases de sistemas sometidos a hidrogenación supercrítica, dos diferen-tes procesos de importancia en la industria fueron abordados: la hidrogenación de aceites vegetales y la hidrogenólisis de metil ésteres de ácidos grasos. La hidrogenación de aceites vegetales abarca el Capítulo IV de esta tesis. Se explica de-talladamente cuál es la problemática que presentan los procesos de hidrogenación tradicionales de compuestos de elevado peso molecular, se proporcionan y analizan los datos experimentales obtenidos del equilibrio entre fases de los componentes involucrados en la reacción; información que ayuda a identificar el comportamiento de este sistema y esta-blecer lineamientos generales aplicables a diferentes proce-sos. La hidrogenólisis de metil ésteres de ácidos grasos pre-senta la misma problemática y es estudiada en el Capítulo V. En este capítulo de tesis se determina y estudia el equilibrio entre fases para sistemas representativos de los componen-tes involucrados en dicho proceso. Equilibrios multifásicos y el fenómeno de condensación retrógrada para sistemas terna-rios, fueron determinados. Esta información permite evaluar de la utilización de solventes supercríticos como alternativa tecnológica. / The traditional reaction of hydrogenation is a heterogeneous catalytic process, in which the mass transfer resistance and the low solubility of hydrogen (H2) in the substrate, determine very low reaction rates. With the addition of a supercritical solvent, miscible with both, the substrate and the gas, it is possible to carry out the reaction in a homogenous phase. In this way, solubility and mass transfer restrictions are elimina-ted and the selectivity and reaction rate of the process can be drastically improved. The knowledge of the phase behavior of the mixture is necessary to take advantages of the benefit in using supercritical fluids and also to get e better unders-tanding of the process. The supercritical region of multicompo-nent mixtures shows a complex behavior, highly sensitive to the composition of the mixture and to the pressure and temperature of the process. It is the aim of this project to provide experimental information that covers the various sceneries expected in supercritical hydrogenation processes. In Chapter I the basic concepts related with supercritical fluids, its characteristics, physical properties and particular behavior are summarized. A review of the phase behavior of binary and ternary mixtures is done; those are necessary tools for the development of this thesis. Chapter II, contain a brief description, about past, present and future of the appli-cations of the supercritical fluids; the relevance of carrying out reactions in supercritical media is discussed, emphasizing the heterogeneous catalysis hydrogenation of heavy compo-nents. In Chapter III, the experimental methods for the measurement of phase equilibria at high pressure, for systems that contain supercritical or near-critical fluids are generally described. Phase Equilibrium forHydrogenation Processes in Supercritical Media. The equipment used in this thesis to obtain experimental equilibrium data for the analysis of phase behavior of supercritical hydrogenation systems using propane as a supercritical solvent is detailed, as well as the methodolo-gy and experimental procedures. For the analysis of the phase behavior of supercritical hydrogenation systems, two commer-cial processes were considered: hydrogenation of vegetable oils and hydrogenolysis of fatty acids methyl esters. Hydroge-nation of vegetable oils is analyzed in Chapter IV of this the-sis. The problems of the traditional hydrogenation process for heavy components, is explained in detail, the experimental data measured are presented and analyzed; this information helps to identify the behavior of this system and to made general considerations applicable to different processes. The hydrogenolysis of fatty acids methyl esters has similar featu-res and the study of this system is presented in Chapter V, in which the phase behavior of the representative components of the system is determined and discussed. Regions of multi-phase behavior and retrograde phenomena are observed for ternary mixtures and not expected from the binary data. This information contributes to the evaluation of supercritical hydrogenation as a technological alternative.

La búsqueda constante de nuevos procesos alternativos aplicables a la industria química y nutracéutica ha llevado a la tecnología supercrítica a ocupar un lugar de privilegio. Las propiedades inherentes de los fluidos supercríticos les confie-ren la característica de solventes limpios. Consumidores cada vez más exigentes en los niveles residuales de solventes -resultantes del procesado tradicional de alimentos y productos farmacéuticossumado a las estrictas regulaciones medioam-bientales, son las razones fundamentales que impulsan el inte-rés por esta nueva tecnología. En esta Tesis se analiza la factibilidad operativa y económica para llevar a cabo procesos supercríticos aplicados a la extracción de productos naturales. La Tesis fue dividida en dos partes, la primera agrupando aquellos capítulos referidos al Modelado Termodinámico de pro-ductos naturales y derivados y sus mezclas con fluidos super-críticos (Capítulos 1 a 4) y la segunda parte conteniendo los capítulos de análisis, simulación, y diseño óptimo de procesos de extracción, refinado y fraccionamiento a alta presión. En el Capítulo 1 se discute acerca de las propiedades y aplicaciones generales de los fluidos supercríticos con especial atención en aquellas relacionadas al procesamiento de productos naturales. En el Capítulo 2, el equilibrio de fases a alta presión es anali-zado sobre la base de diagramas de fase de mezclas binarias y ternarias, y su extensión a mezclas multicomponentes. Se realiza un estudio detallado de las regiones que presentan equilibrio monofásico, di y trifásico, para mezclas de alcanos, aromáticos, triglicéridos y aceites con etano, propano y CO2, en el rango completo de presiones, temperaturas y composi-ciones. En el Capítulo 3, la importancia del modelado del equi-librio supercrítico entre fases es analizada a partir de una revi-sión de las ecuaciones de estado más recientes, con vistas a determinar el modelo termodinámico más adecuado para el modelado del equilibrio a alta presión de sistemas multicompo-nentes, altamente no ideales. En el Capítulo 4, la ecuación de estado a contribución grupal, GC-EOS, es extendida para cu-brir los sistemas de interés para esta Tesis. Se evalúan distin-tas metodologías de caracterización de las complejas mezclas que conforman los aceites y se obtienen los parámetros gru-pales necesarios para reproducir el comportamiento de equili-brio de una extensa lista de sistemas binarios. Correlaciones y predicciones del modelo GC-EOS son validadas contra datos experimentales y comparadas a aquellas obtenidas con otras ecuaciones de estado. Los Capítulos 5, 6 y 7 abarcan el pro-cesamiento de distintos productos naturales utilizando fluidos supercríticos como solventes. En todos ellos, el objetivo es determinar condiciones operativas óptimas que permitan llevar a cabo un proceso particular al menor costo, cumpliendo con las exigencias de pureza y recuperación de productos impues-tas por el mercado y aplicando una tecnología alternativa limpia. Cada uno de tales capítulos contiene básicamente tres secciones: modelado termodinámico de los sistemas involucra-dos -utilizando los resultados obtenidos en el Capítulo 4-,simu-lación del proceso en condiciones reportadas en la literatura de experimentos a escala piloto y optimización de condiciones con diferentes funciones objetivo. En el Capítulo 5, se estudia un proceso de purificación de aceites vegetales utilizando pro-pano y dióxido de carbono supercríticos como posibles sol-ventes. En el Capítulo 6 se analiza el fraccionamiento supercrí-tico de etil ésteres de aceites de pescado y los esquemas óptimos de recuperación de ésteres de ácidos grasos poliin-saturados w-3, de alto valor agregado. En el Capítulo 7, el refinado de aceites esenciales cítricos es resuelto empleando dióxido de carbono supercrítico, sobre la base de modelos termodinámicos confiables y rigurosas subrutinas de optimiza-ción. El diseño óptimo de un proceso de desterpenación de aceite de limón ha sido analizado para un volumen de procesa-miento a escala industrial, a efectos de determinar la factibi-lidad económica de este procesoalternativo. / Supercritical technologies have played a key role in the search of new process alternatives for the chemical and nutraceutical industry. The supercritical fluids are considered environmentally sound solvents on the basis of theirs intrinsic properties. The public is more and more demanding with regard to the residual levels of solvents in the traditional processing of foods and pharmaceutical pro-ducts.In addition the implementation of very strict envi-ronmental regulations, has promoted the interest in super-critical technology applications. In this Thesis the econo-mic and technical feasibility of supercritical pro-cesses applied to the extraction of natural products is discussed. The work was divided in two parts, the first part compri-ses the problem of thermodynamic modeling of natural pro-ducts, derivatives and their mixtures with supercritical fluids (Chapters 1 to 4). In the second part, the problems of analysis, synthesis, simulation, optimization and de-sign applied to problems of extraction, refining and frac-tionation are considered. Chapter 1 is devoted to the ge-neral properties and applications of supercritical fluids, in connection with natural products. In Chapter 2 the high pressure phase equilibria is discussed on the basis of pha-se diagramas of binary and ternary mixtures and their extension to multicomponent mixtures. A detailed discussion of the different regions for single and multi-phase equilibria,for mixtures of alkanes, aromatic compounds, triglycerides and vegetable oils with ethane, propane and CO2 over a wide range of pressures, temperatu-res and compositions is presented. In Chapter 3 the thermodynamic modeling of phase equili-bria under super-critical conditions using recent equations of state is discussed with the purpose of selecting the more adequate modeling framework for high pressure phase equilibria of highly non ideal systems. In Chapter 4, the group contri-bution equation of state (GC-EOS) is extended to cover the systems of interest of the present Thesis. Different appro-aches are evaluated for the characteriza-tion of the natu-ral oils complex mixtures. Binary group interaction parame-ters are obtained to correlate the phase equilibrium beha-viour of a large set of binary mixtures. The correlation and prediction capability of the GC-EOS are validated against experimental data and compared with predictions obtained using otherequations of state. The Chapters 5, 6 and 7 describe the processing of different natural pro-ducts using supercritical fluid solvents. In all cases,the goal is to obtain optimum operating conditions to carry out the process with a minimum cost and satisfying the pro-ducts recovery and purity desired. Each chapter is divided in three parts: thermodynamic modeling of the systems of interest, on the basis of the results of Chapter 4, simu-lation of the process for conditions reported in pilot plant studies and optimization under different objective functions. In Chapter 5, the process of purification of vegetable oils using supercritical propane and carbon dioxide as solvents is developed and optimized. In Chapter 6 the supercritical fractionation of fish oil ethyl esters is studied and optimal schemes for the recovery and puri-fication of valuable polyunsaturated w-3 fatty acid esters are proposed. In Chapter 7, the refining of citric related essential oils is achieved by countercurrent extraction with supercritical carbon dioxide, on the basis of rigorous thermodynamic and process modeling, coupled with optimiza-tion algorithms. The optimum design for a lemon oil deter-penation process has been studied for a industrial scale plant size, with the purpose of assessing the process eco-nomic feasibility.

Manifiesta que trabajo está orientado a la realización de los respectivos cálculos para el diseño, selección de los diferentes elementos del que consta un prototipo de torre de enfriamiento y posterior implementación de la misma, cuyo objetivo es el de ser utilizada por los alumnos del Laboratorio de termofluidos de la carrera de Ingeniería Industrial de la Universidad Politécnica Salesiana sede Guayaquil, con el objetivo de tener una mayor comprensión del proceso de intercambio de calor mediante el enfriamiento del agua, además, se realizó el estudio con un relleno alternativo para encontrar las correlaciones experimentales de la tasa de transferencia de masa y caída de presión. Los cálculos y selección de los diferentes equipos se lo realizaron aplicando los conocimientos adquiridos en las distintas ramas de la Ingeniería y también a partir de datos experimentales y variables de procesos obtenidos en los ensayos realizados en el equipo implementado. Se realizaron ensayos en un prototipo de torre de enfriamiento de agua de tiro inducido, con un relleno alternativo, variando las cantidades de aire y agua que corre por unidad de área, para determinar las correlaciones de caída de presión y transferencia de masa, a través del procesamiento de los datos de los factores estudiados y su correspondiente análisis estadístico. / Tesis

Frente a la problemática de contaminación de residuos acuosos, métodos de recuperación y de remoción de los mismos, han sido probados con la finalidad de disminuir el impacto ambiental. Pese a que los tres métodos conocidos de recuperación (adición de fase, campo de fuerza y barrera) han demostrado tener un buen desempeño sobre diferentes muestras estudiadas; un contratiempo ha sido la concentración incial de los contaminantes presentes, la cual por ser generalmente elevada, continúa siendo alta aún despues de aplicado el tratamiento. Es así como las técnicas de remoción se empiezan a desarrollar como alternativa frente a las de recuperación. Son dos los métodos de remoción investigados hasta el momento: adsorción y degradación, de los cuales, el último ha sido el más estudiado, debido a su capacidad de degradar no sólo las sustancias orgánicas contaminantes, si no también a los productos de degradación de las mismas (pese a su gran estabilidad, éstos también pueden descomponerse durante algunas operaciones tecnológicas), cuya resistencia ambiental aun es desconocida. El proceso electro-Fenton constituye uno de los métodos degradativos más importantes estudiados hasta la fecha. Mediante este proceso, el radical hidroxilo (OH·), con un alto poder oxidativo (E0 = +2,8V), es capaz de degradar contaminantes orgánicos no biodegradables. Básicamente consiste en la generación electroquímica (in situ) de peróxido de hidrógeno, empleando Fe2+ como catalizador. Una reacción entre el peróxido y iones Fe2+ daría lugar a la formación de los radicales. Es por esta razón, que el empleo de un electrodo a base de fieltro de carbono dopado con partículas de hierro magnéticas (magnetita, Fe3O4), en este proceso, constituye la motivación del presente trabajo. Adicionalmente, las partículas magnéticas ayudarían a remover, magnéticamente y por adsorción, diversos metales en la solución a tratar. Así, un estudio de la electrodeposición de magnetita Fe3O4 sobre fieltro de carbono, se realizó a partir de una solución de Fe(NH4)2(SO4)2,6H2O y K(CH3COO), variando las condiciones de temperatura (25oC, 50oC y 90oC) y pre-tratamiento del fieltro de partida. Una temperatura de electrodeposición de 90oC resultó ser la más eficiente; obteniénsode una fase de 49% de magnetita, otra de 36% de hematita, y finalmente una de 15% de goetita, lepidocrocita y hematita (porcentajes relativos). El empleo de una temperatura de 25oC favoreció la deposición de una única fase de goetita; mientras que una de 50oC, dió como resultado la formación de 7 fases distribuidas de manera heterogéna sobre el área analizada del substrato, de las cuales sólo dos lograron ser identificadas con algún óxido de hierro (hematita Fe2O3 y óxido ferroso FeO). De la misma manera, al realizar las pruebas sobre el fieltro de carbono pre-tratado con partículas de óxido de cobre, los óxidos de hierro electrodepositados (FeO) mostraron poca estabilidad (descomposición a Fe sólido y otros óxidos como Fe2O3 y Fe3O4). Finalmente, óxidos de hierro hidratados del tipo lepidocrocita (−FeOOH), también fueron obtenidos tras llevarse a cabo la deposición mediante la reducción de iones Fe3+(Fe(NO3)3) asistida por agente reductor dimetilamino borano (DMAB). Al parecer, el empleo del fieltro de carbono como soporte, tendría un rol importante sobre fenómenos de nucleación que habrían favorecido la formación de dichas partículas de óxido, en vez de la magnetita. No obstante, se demostró que la cantidad de Fe3O4 formada durante su electrodeposición (90oC), pudo ser suficiente como para remover más de la mitad de iones indicadores Mn2+ (_=60% de remoción) presentes en solución. / Tesis

En el presente trabajo se muestran los resultados obtenidos acerca de la mejora de las propiedades físicas y químicas de las hojas de caña de azúcar (HCA) a partir del lavado o lixiviación (pre-tratamiento físico), con miras a su uso en procesos de aprovechamiento energético como lo es la combustión. En primer lugar se procedió con la clasificación de la HCA con el objetivo de poder determinar su comportamiento en un proceso de combustión. Dentro de las características favorables resaltan su gran porcentaje de materia volátil y bajo contenido de nitrógeno (menores emisiones de óxidos nitrosos). Sin embargo, estas presentaron ciertas desventajas como, por ejemplo, su baja densidad (31.18 kg/m3); un tamaño de partícula en el orden de los centímetros; y por sobre todo, su alto contenido de álcalis (potasio, sodio, cloro, azufre), los cuales acarrean problemas operacionales como es la corrosión, ensuciamiento (fouling) y las escorificación (slagging). Se procedió a caracterizar las HCA vírgenes para establecer parámetros de partida previa al pre-tratamiento al cual iban a ser sometidas. Como parte del proyecto FINCYT (fondo para la innovación, ciencia y tecnología) se determinó que el método de pre-tratamiento de lavado o lixiviación sería el más efectivo debido a ensayos previos elaborados en la PUCP los cuales dieron resultados positivos, además de no afectar las propiedades químicas de la HCA. Luego de haber elegido el método, se fijaron parámetros de la temperatura del lavado a 80°C, 40ºC y 20ºC, un tiempo de residencia de 10 y 20 minutos, y las velocidades de agitación V1, V2, V3 manteniendo una variable constante de concentración líquido/sólido de 3,33%. De los ensayos se concluyó que al aumentar la temperatura de trabajo se generó una mayor reducción de alcális; lo mismo ocurrió al aumentar la velocidad de agitación y el tiempo pero en una menor escala de efectividad. De acuerdo a las curvas de los ensayos se concluyó que la mejor combinación de parámetros sería el ensayo a 20 minutos, 80ºC y a una velocidad de agitación V2. Finalmente, se comprobó que hubo una reducción de 62% en cuanto al índice de alcális, una reducción de 12% de contenido de Cloro, una reducción de 65% del radio de contenido, un aumento del 4% del índice de viscosidad y una reducción de 70% en cuanto al índice de incrustaciones (fouling). / Tesis

La presente investigación se basa en la oxidación electroquímica para la degradación de efluentes con residuos lácteos, utilizando electrodos a base de fieltro grafítico directamente o con algunas modificaciones en su superficie, estos ofrecen muchas ventajas con respecto a otros electrodos, ya que son químicamente estables, son buenos conductores eléctricos y tiene una excelente fijación de algunas moléculas en su superficie. Por ello, en esta investigación se compara la eficiencia de diferentes sistemas de celdas en procesos electroquímicos para el tratamiento de muestras sintéticas que simulan el contenido de efluentes residuales de la industria láctea, teniendo como principios la oxidación anódica, y el proceso electro-Fenton. Para los diferentes sistemas de celda, se prepararon muestras sintéticas simulando residuos lácteos, donde se disolvió 8 gramos de leche en polvo en un litro de agua, utilizando las siguientes condiciones: pH 3, un voltaje de 8 V y una densidad de corriente de 140 A/m2 entre los electrodos en contacto con 200 mL de la muestra sintética, y por un tiempo máximo de 4 horas. Se registraron los cambios respecto a los valores iniciales de parámetros representativos para el tratamiento electroquímico en cuestión como, por ejemplo, turbidez, demanda química de oxígeno (DQO), contenido total de proteínas, en intervalos de 1 hora. Bajo las condiciones electrolíticas indicadas anteriormente, se observó que en la celda Fe/fieltro aumenta la eficiencia en la disminución del DQO, turbidez y contenido total de proteínas hasta de niveles de 86,88 %, 85,31 % y 78,91 % (Tabla 22), respectivamente. Esto implica un aumento en la eficiencia de remoción adicional de la demanda química de oxigeno (DQO), turbidez (NTU) y porcentaje total de proteínas de 9,05 %, 3,68%, 11,39% (Tabla 24), respectivamente, comparado a la celda estándar Fieltro / H2SO4 (pH = 3) / Fieltro. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Desarrolla seis formulaciones de orfenadrina citrato 100 mg tabletas de liberación prolongada; una fue realizada por compresión directa y cinco por granulación húmeda. Se realizaron estudios de pre formulación, partiendo del conocimiento de la forma, tamaño de partícula y solubilidad del ingrediente farmacéutico activo (IFA); así como, estudios de estabilidad tipo I. Se emplearon excipientes seleccionados en base a sus características farmacotécnicas y compatibilidad con el IFA, como behenato de glicerilo para la matriz lipofílica de liberación; luego se analizaron para conseguir una formulación que cumpla con los estándares de calidad y tiempos de liberación establecidos en la Farmacopea de los Estados Unidos (USP 36). La fórmula seleccionada fue llevada a escala de lote piloto industrial, demostrando una buena reproducibilidad de resultados; se realizó también el perfil de disolución entre los lotes industriales y el producto innovador, obteniéndose resultados similares. Los tres pilotos industriales fueron empacados en blíster de aluminio y PVC ámbar, para someterlos a estudios de estabilidad acelerada y a largo plazo (zona IVA), según nuestra normativa vigente. Posteriormente se fabricaron tres lotes industriales que también se sometieron a estudios de estabilidad acelerada y a largo plazo (zona IVA). La formulación cumplió con las especificaciones establecidas en la USP 36; se realizaron análisis completos a tiempo cero, a 3 y 6 meses, que incluyeron aspecto, peso promedio, disolución, identificación y valoración de orfenadrina citrato, compuestos relacionados y ensayos microbiológicos; además de un estudio estadístico de estabilidades de Análisis de Covarianza (ANCOVA), con lo que se evaluó la similaridad de lotes, estimación del tiempo de vida útil y se evaluó la estabilidad del medicamento respecto de los porcentajes de disolución obtenidos a 1, 4 y 12 horas. Se concluye que la fórmula elegida cumple con las especificaciones exigidas en la USP. / Tesis

En esta tesis, se ha intentado sustituir el uso de los solventes orgánicos clorados peligrosos con la técnica de la extracción supercrítica para la limpieza de piezas metálicas porosas. Se ha estudiado experimental y teóricamente la cinética de extracción de b-naftol impregnado en los poros de las piezas metálicas usando CO2 supercrítico puro y modificado variando la temperatura la presión, el caudal, el tamaño de partícula, la gravedad y el porcentaje del cosolvente. Como modelo matemático, se ha usado el modelo del núcleo sin reacionar, en este modelo aparecen 4 parámetros a justar: la solubilidad, el coeficiente de transferencia de materia, la difusividad efectiva y la dispersión axial. Para el caso de la solubilidas, se puede determinar experimentalmente o bine usando métodos totalmente predictivos. Como método experimental, se ha utilizado el método cuasi equilibrio en el cual se ha trabajado con un caudal bastante bajo que permite que el fluido se sature durante su tiempo de residencia en el extractor y luego se ha verificado la fiabilidad del método experimental y teóricamente estudiando la cinética de extracción del soluto. Para predecir la solubilidad el sólio en CO2 supercrítico puro, se ha empleado la teoría de la esfera rígida de van der Waals con el valor medio de la integral de la energía potencial intermolecular (a12) lo cual se ha conseguido a partir del ajuste de una serie de compuestos hidrocarburos de manera que se han encontrado que dicho parámetro varía muy poco con la presión, la temperatura y de un soluto a otro. Para predecir la solubilidad del sólido en CO2 supercritico modificado, se ha utilizado la ecuación de estado de P-R junto con las reglas de mezcla del fluido único de van der Waals de manera que se han determinado los parámetros de interacción binarios (k12, k13, k23) a partir del estudio de los sistemas binarios usando las reglas de mezcla de Wong Sandler (WS) y la combinación lineal de Vidal-Michelson (LCVM) junto con una teória de contribución de grupos (UNIFAC). Una vez se ha obtenido la solubilidad, se ha ajustado los datos experimentales de extracción para determinar el coeficiente de transferencia, la difusividad efectiva y la dispersión axial y luego se ha estudiado como varían estos parámetros con los variables citados anteriormente. Como parte final de esta tesis, se ha intentado usar la técnica de la extracción supercritica en la recuperación de un catalizador gastado durante la hidrogenación sucesiva de CDT en CDE.