Browsing by Author "Bálsamo, Nancy Florentina"

Now showing 1 - 20 of 36

Caracterización para aprovechamiento de la biomasa residual de la industria de aceitunas de mesa
(2020) Bálsamo, Nancy Florentina; Salgán, Eliana Marcela; Mansilla, Ayelén María; Álvarez, Dolores María Eugenia; Labuckas, Diana Ondina; Crivello, Mónica Elsie
La viabilidad económica del aprovechamiento simultáneo de la biomasa residual como fuente de energía y productos químicos de mayor valor agregado, tal como se hace actualmente en las refinerías de petróleo, hace referencia a la sustentabilidad productiva. La agroindustria elaboradora de aceitunas de mesa de la zona de Cruz del Eje (noroeste de la provincia de Córdoba) genera residuos de hojas, frutos, semillas y ramas del olivo para la elaboración del producto final. El tratamiento/o disposición final de biomasa residual de esta agroindustria es uno de los problemas ambientales de este sector productivo. El objetivo del presente trabajo fue caracterizar la biomasa residual generada en una industria de aceitunas de mesa de la provincia de Córdoba para diseñar posibles vías de valorización mediante transformaciones sustentables. La biomasa residual se genera principalmente en las etapas de recepción de los frutos y en la línea de producción. Y se compone de: hojas y frutos que se acumulan en la zona de recepción de los camiones y de carozos con pulpa, hojas y aceitunas en la línea de producción (selección, descarozado y envasado). Aunque los tipos de residuo son los mismos, sus características cambian ya que corresponden a las etapas de pre y post proceso de contacto con NaOH y fermentación. A raíz de esa clasificación, se han realizado las caracterizaciones fisicoquímicas de humedad, lípidos, proteínas, hidratos de carbono cenizas, y fenoles totales y de análisis termogravimétrico para determinar la cantidad relativa de lignina, celulosa y hemicelulosas en la muestra de carozos del proceso de descarozado, debido a que representan el mayor porcentaje de la biomasa residual. En función de los resultados, la biomasa residual se caracterizó por su elevada concentración de materia orgánica y de compuestos fenólicos. Estos últimos muy valiosos para la industria farmacéutica, alimentaria y cosmética por su elevado poder antioxidante. La identificación de los macrocomponentes (celulosa, hemicelulosa y lignina) donde el componente mayoritario es la hemicelulosa, aseguraría la transformación de los carozos por pirólisis catalítica en compuestos plataforma como ácidos carboxílicos, aldehídos y cetonas. La evaluación preliminar de la composición de la biomasa residual de la elaboración de aceitunas de mesa permitió determinar composición porcentual de los compuestos principales para proyectar la recuperación y/o transformación en compuestos de mayor valor agregado, mediante procesos que contribuyan a producción sustentable de esta agroindustria de interés socio-económico regional.
Carbonato de glicerol a partir de glicerol del biodiesel: una alternativa sustentable en biorrefinerías
(2018) Bálsamo, Nancy Florentina; Crivello, Mónica Elsie; Montalbetti, Paula; Ferrero, Gabriel; Vasiliev, Aleksey
El crecimiento en la producción de biodiesel genera grandes cantidades de glicerol. El propósito de este trabajo es obtener, a partir de esta materia prima renovable, carbonato de glicerol utilizando como catalizadores óxidos mixtos con diferentes contenidos de Cs incorporado. Los óxidos metálicos mixtos son catalizadores básicos que se obtienen por descomposición térmica de los hidróxidos dobles laminares, nanoarcillas aniónicas sintéticas, de fácil síntesis y bajo costo. Precursores y óxidos pueden potenciar sus propiedades incorporando un tercer metal a la estructura, como Cesio. Los materiales se caracterizaron por sus propiedades estructurales, morfológicas, de composición y de sitios básicos. Se encontró la estructura característica de capas tipo brucita en los precursores y MgO periclase y Cs2O en los óxidos. Las áreas de los óxidos fueron mayores que las de sus precursores. Un aumento en la basicidad media del material con mayor contenido de Cs podría corresponderse con la mayor conversión de glicerol
Comparación de modelos del rendimiento en la obtención de monoglicéridos catalizada por hidróxidos dobles laminares modificados con litio
(2017) Modesti, Mario; Crivello, Mónica Elsie; Álvarez, Dolores María Eugenia; Bálsamo, Nancy Florentina
Las iniciativas para promover el uso de fuentes de energía renovables son de importancia, debido a los beneficios ambientales implicados. El biodiesel se fabrica generalmente por transesterificación de aceites, obteniéndose glicerol como subproducto. Una de las rutas para revalorizarlo es la transesterificación catalítica de un éster de metilo con glicerol para producir monoglicéridos, a través de catalizadores sólidos básicos. El objetivo del trabajo es desarrollar y comparar modelos matemáticos por medio de Redes Neuronales Artificiales que caractericen la relación entre el porcentaje molar de conversión del estearato de metilo y el de rendimiento de los productos obtenidos. Se desarrollaron y compararon tres Redes Neuronales Artificiales con estructura backpropagation. La que mejor desempeño mostró fue la constituida por dos capas ocultas de 25 y 10 neuronas, la primera con función de transferencia sigmoidea y la segunda de base radial, y función de transferencia lineal en la capa de salida. El desarrollo de estos modelos es de interés dado que contribuyen a la predicción de la evolución del proceso.
Comparison of neural networks. an estimation model in yield of monoglycerides from biodiesel by-product
(2019-07-17) Álvarez, Dolores María Eugenia; Bálsamo, Nancy Florentina; Modesti, Mario Roberto; Crivello, Mónica Elsie
Biodiesel is generally manufactured by transesterification, obtaining glycerol as a by-product. The transesterification of methyl stearate selectively produced monoglycerides, for glycerol valuation. Mixed oxides containing lithium catalysed the reaction. The purpose of this work was to develop and compare mathematical models obtained through artificial neural networks (ANN), capable for characterising the relationship between the mole percent conversion of methyl stearate and the yield of the products mono-, di- and triglycerides. The lowest mean squared error (MSE), the highest correlation coefficient (R), similarity in the evolution of validation and simulation errors and absence of data overlearning were considered to select the best model. Three ANNs with backpropagation structures were compared. They evidenced high correspondence between the estimated product yield values and the interpolated experimental ones. The ANN containing 35 neurons with sigmoid transfer function in the hidden layer and a linear neuron in the output one was the simplest. Consequently, the 5, 15 and 60 neurons were also explored in the hidden layer. The ANN structured with an intermediate number of neurons (35) achieved the most adequate MSE, considering mono- and diglyceride products (0.011193, 0.000489). The development of these models contributes to the dynamic estimation of the process.
Diseño de nanoarcillas sintéticas para su utilización en la valorización de glicerol a carbonato de glicerilo
(2020) Argüello, Dalma Sofía; Bálsamo, Nancy Florentina; Eimer, Griselda Alejandra; Crivello, Mónica Elsie
La producción de biodiesel se acompaña de un 10% en peso de glicerol como subproducto, por lo que resulta factible que pueda ser utilizado como materia prima renovable para favorecer económicamente el proceso. La conversión catalítica de glicerol hacia un producto de mayor valor agregado, como el carbonato de glicerilo (CG) es una opción atractiva porque se lo considera como un sustituto verde de importantes compuestos derivados del petróleo. Debido a su baja toxicidad, índice de evaporación, inflamabilidad y a su capacidad de hidratación presenta numerosas aplicaciones en la industria química, farmacéutica, cosmética, etc. Como alternativa sustentable para producirlo se propone la transesterificación entre el glicerol y un alquil carbonato empleando catalizadores sólidos como los óxidos metálicos mixtos (OMM) derivados de hidróxidos doble laminares (HDL), un tipo de nanoarcillas aniónicas sintéticas. Los HDL son de estructura laminar, cuando su composición es sólo Mg y Al, se los denomina hidrotalcita, de fórmula general: [M2+(1-x) M3+x (OH)2]x+ [Anx/n mH2O]x- M2+ y M3+ son cationes metálicos mono, di, tri y tetravalentes, mientras que A representa el anión compensador de cargas, generalmente carbonato, que junto con “m” moléculas de agua se ubican en el espacio interlaminar; x puede variar entre 0,17 y 0,33, dependiendo de la combinación de metales di y trivalentes. Las propiedades de los HDL están fuertemente influenciadas por la composición y naturaleza de los aniones y cationes. La incorporación de un tercer metal en la estructura permite modificar su comportamiento catalítico tanto en la actividad como en la selectividad. Los OMM alcanzan una composición homogénea a escala molecular y muestran un comportamiento particular comparado con los óxidos metálicos puros, debido a la combinación de distintas fases en la red molecular, presentan alta área superficial, estabilidad térmica y dispersión homogénea de la fase activa. En este trabajo se estudió la conversión catalítica de glicerol y etilencarbonato a CG utilizando OMM con distinto contenido de cobre, como catalizadores
Efluentes y residuos de la industria olivícola de Córdoba: un desafío desde la interacción universidad-empresa-estado
(2018) Álvarez, Dolores María Eugenia; Labuckas, Diana Ondina; Bálsamo, Nancy Florentina; Modesti, Mario Roberto; Mendieta, Silvia Nazaret; Crivello, Mónica Elsie
En el noroeste de la Provincia de Córdoba existe una problemática recurrente referida al tratamiento de efluentes y residuos procedentes de la elaboración de aceitunas. El interés en encontrar respuestas motivó a un grupo de docentes-investigadores de los Centros de Investigación y Tecnología Química y de Investigación en Informática para la Ingeniería, de la Universidad Tecnológica Nacional, Regional Córdoba y del Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos, de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba, y estudiantes de la UTN-FRC, conjuntamente con representantes de la empresa Cuenca del Sol S.A., a desarrollar un proyecto para encontrar alternativas para los residuos líquidos y sólidos remanentes del proceso. La propuesta, avalada por autoridades del Municipio de Cruz del Eje y subsidiada por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Córdoba, permitió que estudiantes avanzados de Ingeniería Química, luego de estudiar el proceso y normativas vigentes, participaran en el diseño experimental, tomaran muestras y realizaran una caracterización cuali-cuantitativa de los efluentes y residuos generados; de esta manera, tuvieron la oportunidad de insertarse en problemáticas de procesos regionales poniendo en práctica los conocimientos adquiridos durante la carrera. Este bagaje de información se constituye en el punto de partida para el diseño de estrategias a seguir para solucionar una problemática relevante del sector olivícola local
Estudio comparativo de redes neuronales artificiales aplicadas a la reacción de obtención de monoglicéridos, catalizada por hidróxidos dobles laminares modificados con litio
(2016) Modesti, Mario; Bálsamo, Nancy Florentina; Álvarez, Dolores María Eugenia; Crivello, Mónica Elsie
Los Hidróxidos Dobles Laminares sintetizados con litio pueden emplearse como catalizadores en la obtención de monoglicéridos, a partir del glicerol remanente de la industria del biodiesel. En la reacción se emplea estearato de metilo como reactivo y se obtienen también di y triglicéridos, como productos. Dado el interés en disponer de un modelo que contribuya a mejorar el proceso de obtención de monoglicéridos, se planteó como objetivo generar y comparar redes neuronales artificiales que caractericen la relación entre la conversión del estearato de metilo y la selectividad de los productos. Para esto, se desarrollaron y compararon tres redes neuronales artificiales con estructura backpropagation. La que mejor desempeño mostró fue la constituida por una única capa oculta con función de transferencia sigmoidal de treinta y cinco neuronas, y una de salida con función de transferencia lineal. Dicha red fue capaz de explicar la relación prevista en cuanto a la obtención de mono y diglicéridos, productos mayoritarios de la reacción, por lo que se considera satisfactoria. El empleo de estos modelos es de interés dado su incidencia en la proyección del proceso a mayores escalas.
Estudio de la reacción vía catálisis heterogénea de glicerol a carbonato de glicerilo
(2020) Argüello, Dalma Sofía; Mendoza, Sandra; Bálsamo, Nancy Florentina; Eimer, Griselda Alejandra; Crivello, Mónica Elsie
La producción de biodiesel se considera más segura para el medioambiente debido a la reducción en las emisiones con respecto a la producción de diésel de petróleo, pero ésta se acompaña de un 10% en peso de glicerol como subproducto, que puede ser utilizado como materia prima renovable para favorecer económicamente el proceso. La conversión catalítica de glicerol hacia un producto de mayor valor agregado, como el carbonato de glicerilo es una opción atractiva por ser un sustituto verde de importantes compuestos derivados del petróleo. Para producirlo se propone la transesterificación entre glicerol y un alquilcarbonato empleando catalizadores sólidos como los óxidos metálicos mixtos derivados de nanoarcillas aniónicas sintéticas porque se ha reportado, mediante el método del análisis de ciclo de vida, que disminuye en gran medida el impacto ambiental negativo de los catalizadores homogéneos. Los catalizadores empleados permiten nano-diseño a medida, buena dispersión de sitios activos y muy bajo costo de síntesis. Se sintetizaron óxidos metálicos mixtos de Mg, Al y Cu, incorporado en diferentes contenidos, por coprecipitación para ser evaluados en la transesterificación de glicerol y etilencarbonato. Los materiales fueron caracterizados por DRX, MP-AES, área superficial y DTP-CO2. En la evaluación catalítica mostraron una elevada actividad durante la transesterificación en condiciones de reacción suaves sin utilizar ningún solvente. El mejor desempeño catalítico se observó en el catalizador con un contenido de Cu del 15% a los 90 minutos de reacción con un rendimiento a carbonato de glicerilo del 81,5% atribuido a la fuerte basicidad superficial.
Estudio de óxidos metálicos mixtos modificados con cu en la transesterificación con glicerol
(2021-10) Argüello, Dalma Sofía; Peralta, María Florencia; Bálsamo, Nancy Florentina; Eimer, Griselda Alejandra; Crivello, Mónica Elsie
Los hidróxidos dobles laminares son nanoarcillas aniónicas de estructura laminar. La calcinación a alta temperatura de estos compuestos genera los óxidos metálicos mixtos con una gran superficie específica, alta dispersión de los cationes, estabilidad térmica y propiedades básicas superficiales; características que le otorgan a los óxidos metálicos mixtos excelentes propiedades para reacciones catalizadas por sitios básicos. La incorporación de un tercer metal en los HDL hidróxidos dobles laminares permite modificar su composición y propiedades. Por consiguiente, se investigó la influencia de distintos contenidos de cobre en las propiedades fisicoquímicas de los óxidos metálicos mixtos. Los hidróxidos dobles laminares se prepararon por el método de coprecipitación con una relación de (Mg2++Cu2+): Al3+ de 3:1 y distinto contenido de Cu. Los precursores se calcinaron a 450 °C por 9 horas, para obtener los óxidos metálicos mixtos correspondientes. Los materiales fueron caracterizados fisicoquímicamente por DRX, sorción de N2, MP-AES, espectroscopía UV-vis, DTP-CO2, SEM y XPS. El 10% en peso de glicerol generado como subproducto en la producción del biodiesel, puede ser utilizado como materia prima renovable para favorecer económicamente el proceso. Los óxidos metálicos mixtos fueron evaluados en la conversión catalítica de glicerol hacia un producto de mayor valor agregado, como el carbonato de glicerilo. Los catalizadores presentaron rendimientos relativos del orden de 80% atribuibles a una adecuada distribución de la basicidad de superficie que promueve sitios activos accesibles para catalizar la reacción de transesterificación.
Evaluación preliminar de la biomasa en una industria de aceitunas de mesa
(2020) Bálsamo, Nancy Florentina; Mansilla, Ayelén María; Álvarez, Dolores María Eugenia; Labuckas, Diana Ondina; Crivello, Mónica Elsie
En una agroindustria olivícola la biomasa corresponde a las partes del olivo (hojas, frutos, semillas, ramas) y también a las resultantes de los procesos realizados para la elaboración del producto final. El tratamiento /o disposición final de biomasa residual de la agroindustria olivícola es uno de los problemas ambientales más graves que sufre este sector productivo. Su constitución se puede dividir en cuatro macromoléculas principales; 75 % de la biomasa total se corresponde a hidratos de carbono (entre ellos celulosa y hemicelulosa) y un 20 % está formado por polímeros aromáticos más complejos (denominados lignina), sólo un 5 % corresponde a productos minoritarios, como aceites, grasas y proteínas. Según el tipo de biomasa residual que se considere como materia prima, se ha de determinar cada una de estas fracciones, para posteriormente desarrollar procesos más específicos que permitan su conversión en productos químicos plataforma y productos químicos finales de elevado valor agregado o energía con el fin de lograr una solución sustentable de la problemática de esta agroindustria. El objetivo del presente trabajo fue caracterizar la biomasa residual generada en una industria de aceitunas de mesa de la provincia de Córdoba, mediante técnicas físico-químicas específicas para diseñar posibles vías de valorización mediante transformaciones sustentables. Los valores de composición hallados de compuestos tales como polifenoles, celulosa, hemicelulosa y lignina, permitirán proyectar la transformación de la biomasa residual en compuestos de mayor valor agregado, mediante procesos que contribuyan a producción sustentable de esta agroindustria de interés socio-económico regional
Hydrotalcite like compounds as tunable surface dispersant precursor to Ce and La active sites
(2016) Bálsamo, Nancy Florentina; Eimer, Griselda Alejandra; Crivello, Mónica Elsie; Pecchi, Gina
The strongest impulse for developing new, more efficient and selective catalyst systems and for the realization of new process technology is strongly related to environmental compatibility The discovery of functional solid materials of high catalytic performance is crucial to most chemical processes. In this context, clay minerals are just a class of inorganic layered compounds, which can be engineered into various functional solid catalysts due to their inherent features in composition and structure. Layered materials, with their structure consisting of stacked sheets, represent an interesting opportunity for developing new materials with a tailored nano-design. Hydrotalcite-like compounds also referred as precursors are anionic clays with the general formula [M(II)1-xM(III)x(OH)2](An-)x/n.mH2O. Their structure is based on brucite-like layers in which a fraction of the divalent metal cations (MII: Mg2+) have been substituted by trivalent cations (MIII: Al3+) resulting in positively charged layers balanced by anions in the interlayer. Calcination of precursors leads to formation of mixed oxides. On the other hand, ceria presents particular chemical features such as its redox properties in the presence of transition metals which makes it very attractive for applications in catalytic formulations in numerous reactions. The main role played by ceria is related to the generation of anionic vacancies and to the participation of reactive oxygen species, which can be tuned in the presence of other elements in the lattice. This work reports the synthesis and characterization of metal mixed oxides obtained from Hydrotalcite-like compounds, where a constant fraction of Al was substituted by La and Ce.
Incorporación de cs en hirdróxidos dobles laminares para modificar sus propiedades
(2016) Bálsamo, Nancy Florentina; Sarmiento, Víctor; Crivello, Mónica Elsie; Eimer, Griselda Alejandra; Ferrero, Gabriel
Los hidróxidos dobles laminares (HDL) son estructuras sintéticas formadas por láminas de hidróxidos metálicos cargadas positivamente que son estabilizadas con aniones interlaminares. La presencia de iones metálicos, grupos hidroxilo en las superficies de sus láminas y los aniones intercambiables los hace compuestos ideales para preparar productos de funcionalización permitiendo la obtención de nuevos materiales en escala nanométrica que cubren una gama amplia de aplicaciones, desde materiales biológicamente compatibles hasta catalizadores o materiales adsorbentes para remediación ambiental. Este trabajo describe la síntesis y caracterización de hidróxidos dobles laminares con Cs, Mg y Al como especies catiónicas y CO32- sintetizados mediante los métodos de co-precipitación e impregnación [1]. El comportamiento catalítico del material tipo hidrotalcita con la modificación mediante la incorporación de un tercer metal permite obtener materiales con propiedades adecuadas para cada reacción química buscando mayor selectividad y síntesis en los procesos industriales. El Cs como tercer metal incorporado en distintas proporciones y por distintos métodos produce materiales con propiedades básicas. Los materiales fueron evaluados por difracción de rayos X, Área superficial por el método BET, Microscopía de barrido electrónico y Espectroscopía de energía dispersiva de Rayos X. Los resultados del análisis de difracción de rayos X mostraron la formación de una estructura laminar; las especies calcinadas presentaron MgO en fase periclase y óxido de Cs. Los óxidos metálicos mixtos derivados del proceso de calcinación de los precursores a 450°C presentaron áreas superficiales mayores que estos últimos. Por otro lado, en los óxidos mixtos obtenidos por el método de impregnación se aprecia una mayor irregularidad en el tamaño de partículas comparado con los óxidos mixtos con el tercer metal incorporado por co-precipitación. Comparando ambos métodos de síntesis, se observó una mayor proporción del tercer metal a nivel superficial con el método de impregnación.
Influencia de la variación de parámetros de síntesis en la optimización de la producción de monoglicéridos para la revalorización de glicerol
(2016) Crivello, Mónica Elsie; Eimer, Griselda Alejandra; Sarmiento, Víctor Santiago; Casuscelli, Sandra; Bálsamo, Nancy Florentina
La catálisis heterogénea propone procesos eco-compatibles debido a que los catalizadores sólidos utilizados son fácilmente removibles por simple filtración o centrifugación de la mezcla de reacción, y a su selectividad, que minimiza la generación de subproductos. Los hidróxidos dobles laminares son arcillas aniónicas sintéticas, las mismas se obtienen de forma sencilla y a bajo costo que presentan importantes aplicaciones tanto como precursores catalíticos o soportes. La calcinación de dichos compuestos, desde 450 °C, produce óxidos metálicos mixtos. Tanto los precursores como sus óxidos poseen propiedades básicas que pueden aumentarse incorporando un tercer metal a la estructura, como, por ejemplo, litio. El biodiesel posee las ventajas de ser considerado un complemento de los combustibles de petróleo. Pero el crecimiento planteado a nivel mundial y local respecto al aumento de la producción de biodiesel, está generando una sobreabundancia de glicerol (subproducto del biodiesel). Este escenario está provocando una caída progresiva en los precios del mismo y dando lugar a una preocupación medioambiental por su exceso. El propósito de este trabajo es optimizar la formación selectiva de monoglicéridos mediante la reacción de transesterificación de glicerol con estearato de metilo utilizando como catalizadores óxidos mixtos derivados de hidróxidos dobles laminares con diferentes contenidos de Li incorporado.
Modelado de la reacción de obtención de monoglicéridos, empleando redes neuronales artificiales
(2016) Crivello, Mónica Elsie; Bálsamo, Nancy Florentina; Modesti, Mario; Álvarez, Dolores María Eugenia
El crecimiento de la producción de biodiesel está generando una sobreabundancia de glicerol como subproducto. Éste se puede utilizar para la obtención de monoglicéridos, producto de mayor valor agregado. El objetivo del trabajo es caracterizar matemáticamente al proceso propuesto, para obtener sus respectivas plataformas de estudio y mejorarlo. Para esto, se desarrolló una red neuronal artificial con estructura backpropagation que caracteriza la relación entre los porcentajes molares de conversión del reactivo estearato de metilo y la selectividad del monoglicérido obtenido. La red propuesta se construyó con estructura en cascada. Las primeras capas se constituyeron de 25 neuronas con forma sigmoidal y las segundas, de 1 neurona con forma lineal. El empleo de estos modelos es de interés, en cuanto a su incidencia en la proyección del proceso a mayores escalas. Esto, a su vez, representa una contribución a la valorización del glicerol en el marco de la biorrefinería.
Modelado matemático de la pirólisis de residuos sólidos olivícolas
(2021) Mansilla, Ayelén María; Bálsamo, Nancy Florentina; Álvarez, Dolores María Eugenia; Crivello, Mónica Elsie
La industria olivícola es una actividad social y económica clave en la región noroeste de Córdoba. Ésta genera importantes cantidades de biomasa residual que se puede transformar en moléculas plataforma, de mayor valor agregado, mediante pirólisis. La pirólisis consiste en la carbonización en ausencia de oxígeno. El objetivo de este trabajo es utilizar Redes Neuronales Artificiales para obtener un modelo matemático que permita reproducir el proceso de pirólisis que transforma a los carozos de aceitunas en biolíquidos y biocarbón. Se desarrolló una red con algoritmo backpropagation. Para su entrenamiento se utilizó un conjunto predefinido de datos entrada/salida considerados como referencia del proceso; se utilizaron la temperatura y porcentajes de biocarbón obtenidos experimentalmente, como datos de entrada y los porcentajes de biolíquido, como salida. El algoritmo comparó el resultado obtenido con los valores que se desean obtener y así calculó un valor de error. El error se transmite hacia atrás, partiendo de la capa de salida hacia todas las capas intermedias que contribuyen directamente a ella. La red obtenida se estructuró con 5 neuronas en la capa oculta. El menor error y mayor índice de correlación entre respuestas reales y predichas fueron 3,3296 x 10-7 y 1, respectivamente. A partir del desarrollo de modelos matemáticos se pretende proyectar la evolución de la pirólisis en distintas condiciones de operación. Esto es de interés, dado que permite predecir el rendimiento de la reacción con la consecuente disminución de tiempos y costos en ensayos experimentales.
Modelado neuronal en la obtención selectiva de monoglicéridos empleando catalizadores de Litio
(2018) Álvarez, Dolores María Eugenia; Bálsamo, Nancy Florentina; Modesti, Mario; Crivello, Mónica Elsie
La producción de biodiesel genera grandes cantidades de glicerol remanente. Este puede convertirse en monogliceridos, de mayor valor agregado, empleando catalizadores de Litio. En trabajos anteriores se estudiaron Redes Neuronales Artificiales con estructura backpropagation, que explican la relación entre el porcentaje molar de conversión del reactivo estearato de metilo y el del rendimiento de los productos. El objetivo de este es evaluar la capacidad predictiva de una de las redes que obtuvo mejor desempeño, con distinto número de neuronas en la capa oculta. Para la comparación se consideraron el menor error cuadrático medio y mayor índice de correlación, la similitud en la evolución de errores de validación y simulación y la ausencia de sobre-aprendizaje de datos. La red de mayor simplicidad que mejor desempeño mostró fue la constituida por 35 neuronas con función de transferencia sigmoidea en la capa oculta y una lineal en la capa de salida. El menor error y mayor índice de correlación entre respuestas reales y predichas fueron 0,011193 y 0,999977, para la simulación con datos de monoglicéridos. El desarrollo de estos modelos es de interés por la consecuente disminución de tiempos y costos en ensayos experimentales
Modelo anfis para la obtención de carbonato de glicerol: desarrollo y validación
(2019) Crivello, Mónica Elsie; Bálsamo, Nancy Florentina; Álvarez, Dolores María Eugenia; Argüello, Dalma Sofía; Modesti, Mario
El crecimiento en la producción de biodiesel genera grandes cantidades de glicerol. A partir de esta materia prima renovable se puede obtener carbonato de glicerol, utilizando catálisis heterogénea. El objetivo del trabajo es comprobar la capacidad de generalización de un modelo matemático desarrollado mediante ANFIS, que caracterice la relación entre la conversión del reactivo glicerol y la masa del carbonato de glicerol producido, empleando catalizadores heterogéneos con porcentajes variables de Cs incorporado. Se desarrolló un modelo ANFIS con tres funciones de membresía de tipo campana generalizada, considerando el porcentaje de conversión del reactivo glicerol, como entrada y la masa del producto carbonato de glicerol, como salida de la reacción catalizada por óxidos mixtos adicionados con 25% de Cs. Éste fue capaz de reproducir la relación entre los resultados de la reacción evaluados, demostrando además, aptitud para representar dicha correspondencia al emplearse un catalizador sólido con 10% de Cs adicionado. El desarrollo de estos modelos es de interés, dada su incidencia en la proyección del proceso a mayores escalas.
Modelo cinético de obtención selectiva de monoglicéridos mediante óxidos mixtos modificados con litio
(2018) Álvarez, Dolores María Eugenia; Bálsamo, Nancy Florentina; Crivello, Mónica Elsie; Modesti, Mario; López, Carlos
El objetivo del trabajo es proponer un modelo cinético asociado a la reacción de obtención selectiva de monoglicéridos, catalizada por óxidos mixtos derivados de Hidróxidos Dobles Laminares con Li incorporado. La reacción de transesterificación se llevó a cabo en un reactor batch a 220 °C, con relación molar glicerol: estearato de metilo de 6:1, empleando 3% de catalizador con respecto a la masa de reactivos. El estudio cinético fue llevado a cabo usando un modelo del tipo Langmuir-Hinshelwood. Las ecuaciones diferenciales se ajustaron a los valores experimentales mediante ajuste múltiple no lineal. El modelo logró mejor desempeño para explicar la evolución de las concentraciones relativas de estearato de metilo y monoglicéridos, en comparación con las de diglicéridos. Dado que los monoglicéridos son los productos de interés, se considera que el modelo cinético logró una representación aceptable del sistema. Estos resultados permitirán avanzar sobre la simulación del proceso bajo las condiciones definidas
Modelo de la síntesis catalizada de carbonato de glicerol empleando redes neuronales artificiales
(2019) Modesti, Mario; Álvarez, Dolores María Eugenia; Crivello, Mónica Elsie; Bálsamo, Nancy Florentina; Jiménez, Rocío
El glicerol es generado en grandes cantidades y requiere ser transformado en derivados de alto valor añadido. Este compuesto contiene una estructura multifuncional, lo que lo convierte en un elemento esencial para la síntesis de derivados valiosos, mediante procesos catalíticos, tal es el caso de la síntesis del carbonato de glicerol (CG). Si bien existen varias vías de obtención de este compuesto, la transesterificación entre el glicerol y alquil carbonatos catalizada por óxidos metálicos mixtos derivados de hidróxidos dobles laminares (HDL) resulta prometedora, dados los elevados porcentajes de conversión obtenidos y las características ambientalmente benignas del proceso. Los HDL son nanoarcillas aniónicas con estructura laminar constituida por capas de hidróxidos de fórmula general [M(II)1-xM(III)x(OH2)2]x+(CO3-2)x/2.mH2O, donde M(II) y M(III) representan iones metálicos di- y trivalente, como Mg y Al, mientras que el anión carbonato se ubica en el espacio interlaminar para compensar las cargas. La actividad de los sitios básicos de estos catalizadores puede ser incrementada incorporando un tercer metal, como el Cs. Por otro lado, los modelos empíricos basados en Redes Neuronales Artificiales (RNA) han ganado aceptación debido a su capacidad de estimación, incluso disponiendo de escasos datos. Las redes con estructura backpropagation son la más aplicadas para el modelado de procesos químicos. Dado que para el año 2020 se espera la introducción de más de tres millones de toneladas de glicerol en el mercado como consecuencia de la industria del biodiesel, la posibilidad de disponer de un modelo que contribuya a mejorar el proceso de obtención de CG es de interés. El objetivo del estudio es desarrollar un modelo matemático por medio de RNA para caracterizar la relación entre el porcentaje de conversión del glicerol y el de rendimiento de CG, empleando catalizador con 10 y 25% de Cs.
Modelos basados en redes neuronales artificiales para la obtención de monoglicéridos: desarrollo y validación
(2017) Modesti, Mario; Kliger, Luis; Bálsamo, Nancy Florentina; Crivello, Mónica Elsie; Álvarez, Dolores María Eugenia
La producción de biodiesel genera grandes cantidades de glicerol remanente. Este puede convertirse en monoglicéridos, producto de mayor valor agregado. El objetivo del presente trabajo es comprobar la capacidad de generalización de modelos matemáticos basados en Redes Neuronales Artificiales que caractericen la relación entre la conversión del reactivo, estearato de metilo, y el rendimiento de los productos de la reacción de transesterificación con glicerol. Para esto se emplearon distintos parámetros de reacción referidos al catalizador sólido, que consistió en un óxido mixto de Mg y Al con Li incorporado en diferentes proporciones, derivado de hidróxidos dobles laminares. Se crearon tres modelos de Redes Neuronales Artificiales con estructura backpropagation. La red que mayor capacidad de generalización mostró fue la constituida por una capa oculta con 35 neuronas y función de transferencia sigmoidea y una capa con función lineal de salida. Esta fue capaz de explicar la relación entre los porcentajes de conversión y rendimiento de la reacción, en cuanto a la obtención de mono- y di-glicéridos, cuando la masa del catalizador varía hasta en un 1%, pero no demostró aptitud para explicar dicha relación entre los parámetros de reacción al modificarse el contenido de Li como sitio activo en el catalizador sólido. El empleo de estos modelos es de interés, dada su incidencia en la proyección del proceso a mayores escalas.

Browsing by Author "Bálsamo, Nancy Florentina"

SECRETARÍAS

ENLACES UTN

ENLACES EXTERNOS