Ingeniería Química

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Facultad de Informática ( FI )

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Estudio de los procesos de trituración de clinker y cemento en los molinos de bolas de la Empresa " Cementos Cienfuegos S.A."
(Universidad de Cienfuegos “Carlos Rafael Rodríguez”, Facultad de Ingeniería, Departamento de Química, 2014) Lopez Cueto, Yesenia; Goytisolo Espinosa, Rafael Antonio, tutor; Stable Rodriguez, Orlando Manuel, consultante
Para la molturación del crudo y del cemento se emplean los molinos tubulares o combinados. En los molinos de crudo se alimenta la arcilla, la marga, el hierro, y otras materias primas que lleve la composición del crudo que a producir con la granulometría necesaria en cada caso. En los molinos de cemento se alimentan el clinker y el yeso bajo una granulometría de 0 a 25 mm, mediante adecuados aparatos alimentadores. Los trozos de tamaño mayor deben ser reducidos a menores dimensiones por propia trituración. El molino combinado para cemento corresponde, por su construcción del molino semejante para crudo. Se construyen molinos desde 1,20 a 4,40 m de diámetro y hasta 16 m de longitud. Acerca de la potencia necesaria, numero de revoluciones, grado de llenado, tamaño de las bolas, etc. existen recomendaciones similares para la molturación del crudo y del cemento, El material a moler debe ser introducido en el molino en estado seco, y el molino debe estar bien ventilado, con lo que se eliminan los inconvenientes procedentes de la humedad del aire atmosférico. En el presente trabajo se profundiza en los parámetros fundamentales de regulación de un molino de crudo y de cemento con el objetivo de lograr una determinada eficiencia, capacidad de producción, un determinado nivel de molturación, contemplando además aspectos como potencia consumida, velocidad de giro, etc. Se aspira en la continuidad de la Investigación a establecer un algoritmo de cálculo y un software que pueda ser empleada para la Empresa ¨Cementos Cienfuegos S.A.¨ en la regulación de sus molinos para la explotación.
Estudio del aprovechamiento de los residuales sólidos de la empresa Porcina de Cienfuegos.
(Universidad de Cienfuegos " Carlos Rafael Rodriguez", Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Química, 2014-06-16) Vera García, Diana; Goytisolo Espinosa, Rafael Antonio, tutor; Cabello Eras, Juan José, tutor
La Unidad Porcina Integral No 1 de la Empresa Porcina de Cienfuegos genera residuales líquidos y sólidos, que impactan el medio ambiente debido al manejo y tratamiento que se le realiza a los mismos, dado por la cría de más de 5000 animales en las distintas categorías. Este trabajo se realizó precisamente en esta Unidad, la cual tiene como objeto social la producción y comercialización de cerdos para el mercado nacional, y la razón fundamental de la realización del mismo que en la misma no se le está dando el uso adecuado a los desechos sólidos residuales ya que solamente se realiza un solo tratamiento que no es más que el uso de lagunas de sedimentación y fermentación. En el trabajo se realizó una amplia revisión bibliográfica sobre los sistemas de tratamiento de los residuales de las Granjas Porcinas y sobre el equipamiento descrito en la literatura de Ingeniería Química para lograr esta separación y Tomando en cuenta: Ubicación de la instalación porcina, número de animales establecidos, área de terreno disponible para el tratamiento, característica del terreno y factibilidad económica, se demostró que la variante que cumplimenta mejor todos estos requerimientos es el tamizado en un transportador de tornillo sinfín que se diseñó en el trabajo.
Estudio del comportamiento térmico e hidrodinámico de los enfriadores de tubos y coraza de aire húmedo
(Universidad de Cienfuegos “Carlos Rafael Rodríguez”, Facultad de Ingeniería, Departamento de Química, 2014-06) Cruz Morales, Zudileynis; Goytisolo Espinosa, Rafael Antonio, tutor; Reyes Rodríguez, Maida Bárbara, tutor; Valdés Ulloa, Reinier, tutor
Para lograr una explotación eficiente de los enfriadores de aire se requiere conocer: Cómo influyen en las características de los enfriadores las variaciones en las condiciones de trabajo a causa: de la condensación de la humedad presente en el aire en el interior de éstos, del ensuciamiento de las superficies de transferencia, del cambio de la geometría de las superficies aleteadas, de la necesidad de taponear una parte de los tubos, de los cambios en los esquemas de conexión entre los enfriadores o sus cuerpos, etc. De lo expuesto se evidencia que resulta de vital importancia para nuestro país, disponer de herramientas de trabajo que permitan evaluar la influencia de las condiciones de explotación reales sobre el comportamiento de los enfriadores de aire. Se profundizó en la literatura en aquellos aspectos de la explotación de los enfriadores de aire húmedo en las condiciones del clima tropical tanto en los aspectos vinculados con la humedad, presión y temperatura del aire, la condensación de la humedad en el interior de los cuerpos de los enfriadores, la transferencia de calor y la hidrodinámica de los enfriadores en presencia de dos fases en el aire y las condiciones del agente enfriante, ya sea agua de retorno o agua de mar en el intercambio térmico y de la hidrodinámica. Se elaboró un Modelo Matemático que permite tomar en cuenta la influencia de las incrustaciones del lado del agua en la termotransferencia y en la hidrodinámica de los enfriadores para el caso de agua de retorno Se establecieron las ecuaciones necesarias para el cálculo para la termotransferencia y la hidrodinámica de los enfriadores de tubos y coraza de aire húmedo que permitan tomar en cuenta: todos los parámetros geométricos del enfriador, los parámetros de entrada del aire y del agua, el ensuciamiento de las paredes del lado del agua y la condensación de la humedad del aire, en el volumen de la corriente, o sobre la superficie de los tubos, en los parámetros de salida del agua y del aire.
Estudio del empleo de los ciclones como método de captación de partículas sólidas y purificación de gases para la protección del Medio Ambiente en la Industria
(Universidad de Cienfuegos “Carlos Rafael Rodríguez”, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Química, 2014-06-20) Safonts Rodríguez, Elizabeth; Goytisolo Espinosa, Rafael Antonio, tutor
En el trabajo se realizó una amplia búsqueda bibliográfica sobre las propiedades de los sistemas de partículas tales como: tamaño, forma, dispersidad y contenido del polvo en los gases. Se investigó en la literatura las particularidades de la formación de polvos y gases polvorientos en los procesos industriales más comunes, así como los riesgos medioambientales por la presencia del polvo en los procesos industriales y la necesidad de su minimización. Finalmente se investigaron algunos Índices técnico-económicos de las instalaciones de captación de polvo y su importancia económica. Se investigó en la literatura todo lo referente al diseño y construcción de los ciclones simples y ciclones tipo batería. Se concluye que las aplicaciones de los ciclones incluyen cualquier ámbito de separación para productos pulverulentos de alto valor, condiciones de trabajo críticas, y donde el uso de filtros de mangas debe ser evitado por razones económicas y técnicas. Finalmente en el trabajo se elabora una metodología de cálculo, para diseñar ciclones simples y ciclones tipo batería como elementos captadores de polvo, en función de los parámetros del proceso y del tamaño de las partículas que se desean separar.
Evaluación del riesgo de destrucción de los gasómetros de hidrógeno de la Refinería de Petróleo ¨Camilo Cienfuegos¨ en el caso de huracanes
(Universidad de Cienfuegos¨Carlos Rafael Rodriguez¨, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Química, 2014-06) Sánchez Macías, María Rosario; Goytisolo Espinosa, Rafael Antonio, tutor; Beltrán Rodríguez, Willian, tutor
No se había evaluado con anterioridad al presente trabajo el riesgo de destrucción de los gasómetros de hidrógeno de la Refinería de Petróleo ¨Camilo Cienfuegos´ producto de la combinación de: la presión interior, el efecto de borde, la presencia de minilaminaciones en la pared, la acción agresiva del hidrógeno y la acción del viento en caso de huracanes. Partiendo de las Normativas existentes para determinar las cargas sobre el viento para el diseño de estructuras resistentes a huracanes, se precisó el Método de Cálculo para establecer las cargas del viento sobre los gasómetros. Se valoró la resistencia estática de todas las costuras soldadas de filete y a tope bajo la superposición de todos los efectos existentes: presión interior, efecto de borde, cargas del viento y la presencia de las minilaminaciones en la pared y se comprobó que en los mismos no queda reserva de resistencia estática con relación a la fluencia, sólo queda cierta reserva de resistencia estática con relación a la rotura. Estos cordones sólo pudieran resistir si el huracán fuera de una categoría inferior. No obstante se aplicó la Mecánica de la Fractura para confirmar si la fractura se produce o no en un plazo inferior al período en que esté azotando un huracán, y se confirmo que la durabilidad a la fatiga es mayor.
Metodología para el Diseño y Cálculo de los agitadores - mezcladores de fluidos.
(Universidad de Cienfuegos “Carlos Rafael Rodríguez”, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Química, 2014-06-30) Ortiz Sainz, Beatriz Alina; Goytisolo Espinosa, Rafael Antonio, tutor; Alfonso Rodríguez, Raúl, tutor
El éxito de muchas operaciones industriales depende de la eficaz agitación y mezcla de fluidos. Aunque con frecuencia tienden a confundirse, agitación y mezcla no son sinónimas. La agitación se refiere al movimiento inducido de un material en una forma específica, generalmente con un modelo circulatorio dentro de algún tipo de contenedor. La mezcla es una distribución al azar de dos o más fases inicialmente separadas. Un único material homogéneo, tal como un tanque con agua fría, puede ser agitado pero, en cambio, no puede mezclarse mientras no se le adicione otro material, tal como una cierta cantidad de agua caliente o algún sólido en forma de polvo. En el trabajo se abordan los componentes de los agitadores-mezcladores, así como las características de cada tipo de impulsores que existen en la industria y las articularidades fundamentales de su funcionamiento. Se describe en distintas bibliografías la metodología de cálculo de los agitadores-mezcladores y la operación de mezclado en particular, además de un análisis experimental para determinar el punto óptimo de máxima eficiencia, como es el de obtener el número de revoluciones adecuado para el proceso de agitación y su correspondiente consumo de energía. La etodología descrita y aplicada en el trabajo fue combinada con las metodologías de cálculo descritas en el Capítulo II, necesarias para el diseño del agitador requerido por la empresa LABIOFAM.

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