Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia

hermophilic anaerobic biodegradability of water from crude oil production in batch reactors

The anaerobic biodegradability of water from crude oil production coming from the extraction of light petroleum (APPL), medium petroleum (APPM) and heavy petroleum (APPP) was studied under thermophilic conditions. Three batch reactor of 500 mL capacity were mounted containing water from the patio of tank Ulé, Maracaibo. Initially the reactors were operated under mesophilic condition and then the temperature was increased to a ratio of 1°C/día until reaching the temperature of 55°C ± 1°C. The time of reaction in all the cases was of 24h. The pursuit of the systems was carried out by of the measured of the chemical organic demand (COD), volatile suspended solids (VSS) and total (TSS), alkalinity, pH, volatile fats acids (VFA), biogas produced, methane percentage in the biogas. The results show that the waters from crude oil production provide the nutritional requirements for the development of the anaerobic microorganisms. The biodegradability of the APPL was not improved when being treated under thermophilic condition. It was a contrary case with the APPM and APPP. On the other hand, the biodegradability of the water from crude oil production is related with the composition of crude which ones the water is associated

Se estudió la biodegradabilidad anaerobia de las Aguas de Producción de Petróleo (APP) proveniente de la extracción de crudo liviano (APPL), mediano (APPM) y pesado (APPP) bajo condiciones termofílicas. Se trabajó con tres reactores por carga de 500 mL, cada uno conteniendo agua de producción procedente del Patio de Tanque de Ulé, Costa Oriental del Lago de Maracaibo. Inicialmente los reactores fueron operados bajo condiciones mesofílicas y luego se incrementó la temperatura a razón de 1°C/día hasta alcanzar la temperatura de 55°C ± 1°C. El tiempo de reacción en todos los casos fue de 24 h. El seguimiento de los sistemas se realizó mediante la medición de la Demanda Química de Oxígeno (DQO), Sólidos Suspendidos Volátiles (SSV) y Totales (SST), alcalinidad, pH, Ácidos Grasos Volátiles (AGV), volumen de biogás, porcentaje de metano en el biogás. Los resultados muestran que las aguas de producción proporcionan los requerimientos nutricionales para el desarrollo de los microorganismos anaerobios. La biodegradabilidad del efluente APPL no se ve mejorada al ser tratado bajo condiciones termofílicas; caso contrario con los efluentes APPM y APPP. Por otra parte, la biodegradabilidad de las aguas de producción está relacionada con la composición del crudo con el cual están asociadas

Evaluation of oil-in-water emulsions with non-ionic and anionic surfactants mixtures for potential use in the oil industry

In the present work, formulations to emulsify heavy crude oil in water, at crude oil/water relationship of 70/30, were evaluated. Non-ionic and anionic surfactants were used with amines of short chain as co-surfactants. Stability, viscosity, conductivity, drop size and size distribution, were evaluated. Stable emulsions were obtained with simple and multiple systems which smaller viscosities than the original crude oil, all them with external phases of water and extended inversion zone. The minimum drop size obtained was of 23 µm, with polydisperses distributions, unimodals and bimodals. It was concluded that non-ionic and anionic surfactants mixtures originate a positive synergy, increasing the stability of the crude oil emulsions, and as well as that short chain amines are excellent co-surfactants, because they stabilize micelles formed inside the surfactant-water-crude oil system

En el presente trabajo se evaluaron formulaciones para emulsionar crudo pesado en agua, a una relación crudo/agua 70/30. Se utilizaron surfactantes no-iónicos y aniónicos, mientras que aminas de cadena corta se emplearon como co-surfactantes. Se evaluaron la estabilidad, la viscosidad, la conductividad, el tamaño promedio de gota y la distribución de tamaño promedio de gota. Se obtuvieron emulsiones estables para sistemas simples y múltiples, cuyas viscosidades son considerablemente menores a la viscosidad original del crudo, todas de fase externa agua y con una amplia zona de inversión. El tamaño mínimo promedio de gota obtenido fue de 23 mm, con distribuciones polidispersas, tanto unimodales como bimodales. Se concluyó que las mezclas de surfactantes no-iónicos y aniónicos originan una sinergia positiva incrementando la estabilidad de las emulsiones de crudo en agua, y que las aminas de cadena corta son excelentes co-surfactantes, ya que estabilizan las micelas formadas dentro del sistema surfactante-agua-crudo

Factibility of treat wineyard wastewater through anaerobic biodigestion with a from cow’s waste

The anaerobic digestive process is a natural biological process in which an interlaced part of community of bacteria cooperates to obtain stable and auto-regulated fermentation, transforming the residual organic matter into biogas. Four main groups of bacteria coexist in the process, being the most important the methanogenics, one which has their natural origin in the stomach of the rumiants. The aim of this study was to take a microbial from cow to treat a wine distillery wastewater to search whiter degradation of organic matter expressed like COD and generation of biogas. The results demonstrated capacity of degradation of the substrate, decreasing more than half the initial organic content (56,7 ± 0,8%). On the other hand, the volume of biogas generated by the system at first hours of reaction, were crucial on biodigestion process. Finally, the ratio between biogas and COD indicated that 971,2 ± 1,4 mL of biogas was generated per each gram of COD, which such removal a mean an acceptable biodegradation of the wineyard waste

El proceso digestivo anaerobio es un proceso biológico natural en el que parte de una comunidad entrelazada de bacterias cooperan para lograr una fermentación estable y autorregulada, transformando la materia orgánica residual en biogás. En el proceso coexisten cuatro grupos principales de bacterias, siendo las más relevantes las metanogénicas, las cuales tienen como un medio habitual el estómago de los rumiantes. En este estudio se empleó una comunidad microbiana proveniente del rumen vacuno para investigar la factibilidad de su empleo en la depuración del agua del proceso vinazas provenientes de una destilería, mediante la degradación de la materia orgánica expresada como DQO y la generación de biogás. Los resultados muestran una capacidad de degradación del sustrato, disminuyendo en más de la mitad el contenido orgánico inicial (56,7 ± 0,8%). Por otro lado, el volumen de biogás generado por el sistema sugiere que las primeras horas de reacción son cruciales para el proceso digestivo. Finalmente, la relación entre el biogás y la DQO indica que por cada gramo de DQO disminuido se generan 971,2 ± 1,4 mL de biogás, lo cual representa una muy aceptable degradación del agua del procesos de las vinazas

Determination of optimal alkaline treatment conditions for fique fiber bundles as reinforcement of composites materials

For the last decades, natural fibers have been used as reinforcement of friendly environmental polymeric composites, due to their technical, economical and environmental advantages that include: moderate mechanical and thermal properties. However, the OH groups in some of their chemical structures like cellulose, reduce the compatibility with hydrophobic polymeric matrices such as polyolefines. Natural fiber, usually are exposed to chemical and physical treatment to reduce their hydrophilic tendency and to enhance fiber/matrix adhesion. Alkalinization, alkali treatment or mercerization, is one of the most common procedures applied on natural fibers. This process introduces important changes on its mechanical properties, physical and morphological characteristics, and chemical composition. In spite of other studies, it is necessary define surface treatment conditions in accordance with industrial processing and environmental considerations. In this study, the influence of different alkali treatment conditions on the fique fiber tensile behavior has been evaluated. Treatment parameters as solution concentration, exposure time and dry conditions have been analyzed. Fourier transformation infrared spectrophotometry (FTIR) analysis, atomic force (AFM) and optical microscopies have been used to evaluate alteration on chemical and morphological characteristics. Treatment conditions that include low solution concentration bring a good enough quality in the mechanical behavior required by fique fiber bundles as polymeric reinforcement

Desde hace un par de décadas, las fibras naturales son en una importante alternativa como refuerzo de materiales compuestos reciclables e incluso biodegradagables. Pese a combinar ventajas técnicas, económicas y ambientales, su carácter hidrofílico es su principal barrera al incorporarlas en matrices poliméricas hidrofóbicas como las poliolefinas. Algunas modificaciones superficiales de carácter físico y químico, se han empleando en las fibras. Estos tratamientos a la par que reducen la tendencia hidrofílica, mejoran el desempeño de la interfase fibra/matriz. El tratamiento alcalino o mercerización se considera uno de los más importantes. Pese a los estudios que se han realizado sobre este proceso, persiste la necesidad de definir condiciones de aplicación para este tratamiento que brinden una adecuada combinación de desempeño mecánico con un reducido impacto sobre el medio ambiente a costos razonables. En el presente trabajo, se reporta una apropiada condición de tratamiento alcalino que equilibra bajas concentraciones de hidróxido de sodio con un buen comportamiento mecánico. Los parámetros considerados son: concentración de la solución, tiempo de exposición y tipo de secado. La espectroscopia infrarroja FTIR, la microscopía óptica (OM) y de fuerza atómica (AFM) indican que aún en estas condiciones de tratamiento la fibra experimenta cambios sobre su estructura y comportamiento

Alkylation of benzene with 1-dodecene catalyzed by modified clays

A natural smectite clay (STx-1, USA), was ion-exchanged with Al, Cr and Fe or pillared with the same cations. Samples combining these two treatments were also obtained. The prepared solids were characterized by X-ray fluorescence diffraction (XRF), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and N2 adsorption. The catalytic activity was evaluated by using the alkylation of benzene with 1-dodecene. XRF results showed an increase in the metal content, giving evidence that the metal was effectively exchanged or deposited over the starting material. Al- and Fe-pillared clays showed a significant increase of the surface area, but this was not observed for the Cr-pillared one. Ion exchanged clays showed similar surface areas to that of the starting clay. From XRD results, only the Al-pillared clay gave an increase of the d-spacing. All catalysts showed low conversions towards the product of interest, and this is perhaps attributed to lack of molecular accessibility in the clay gallery or that there are no strong acid sites able to catalyze the alkylation, but strong enough to induce 1-dodecene isomerization. Moderate conversions were observed (27% for the most active catalyst, Cr/ST-P-Al)

Una arcilla natural esmectita (STx-1, USA) fue intercambiada con Al³+, Cr³+ y Fe³+ o pilareada con complejos de los mismos metales. También se prepararon arcillas pilareadas intercambiadas. Los sólidos fueron caracterizados por fluorescencia de rayos X (XRF), difracción de rayos X (XRD), análisis termogravimétrico (TGA) y adsorción de N2. La actividad catalítica fue evaluada usando la reacción de alquilación de benceno con 1-dodeceno. Los resultados de XRF mostraron un incremento en la cantidad del metal incorporado en las arcillas tratadas, lo cual indica que el catión intercambiado fue depositado sobre el material de partida. Los sólidos pilareados con aluminio o hierro, a excepción del pilareado con cromo, mostraron incrementos del área superficial. Las áreas superficiales de las arcillas intercambiadas fueron similares a la de la arcilla de partida. Los resultados de XRD mostraron un aumento del espaciamiento basal sólo para la ST-P-Al, producto de la expansión de las láminas. Los catalizadores mostraron bajas conversiones hacia el producto de interés, debido posiblemente a que no hay acceso de las moléculas a la región interlaminar o que los sitios ácidos no son lo suficientemente fuertes para catalizar la alquilación, pero si lo suficientemente fuerte para inducir la isomerización del dodeceno. Se observaron conversiones moderadas (27% para el catalizador más activo, Cr/ST-PAl)

Electrochemical behavior of dopamine in presence of Ascorbic Acid by using an electrochemical modified gold electrode and an electrochemical and chemical modified gold electrode with a thiol

This paper presents the results about the detection and quantification of dopamine (DA) in presence of ascorbic acid (AA) by using an electrochemical modified gold electrode and an electrochemical and chemical modified gold electrode with a self assembled monolayer of a novel compound, the N-methyl-1-cyclopenten-2-dithiocarboxylic acid. The cyclic voltammetry (CV) and Square Wave Voltammetry (SWV) techniques were using for these experiments

En este trabajo se presentan los resultados obtenidos de la detección y cuantificación electroquímica de la dopamina (DA) en presencia de ácido ascórbico (AA) haciendo uso de un electrodo de oro modificado electroquímicamente y un electrodo de oro modificado electroquimicamente y químicamente con una película de un compuesto novel, el ácido 2-N-metil-1-ciclopenten-1-ditiocarboxílico utilizando las técnicas de Voltamperometría Cíclica (VC) y Voltamperometría de Onda Cuadrada (VOC)

Experimental study about scour protection at circular piers

In this paper an experimental study of scour around a pier is carried out. The effect produced by a collar around a circular pier and by the perforation of a slot as devices for controlling the depth of scour was analyzed. Uniform sand with mean diameter of 1.4 mm and a circular pier of 7.3 cm diameter were used. Firstly, two collars of 14.6 and 21.9 cm diameter were employed. The collar was placed around the pier at different positions with regard to the bed level. Subsequently, a slot of 1.8 cm thickness and variable length was perforated at the pier. Finally, experiments were carried out to study the effect produced by the combination of a collar and a slot. It is found that when the collar is placed at the bed level the minimum depth of scour is produced. It is obtained that the scour depth is reduced when the diameter of the collar is increased. For the case of the slot, it is found that the most favorable location to decrease the local scour is obtained by placing the slot near the bed. On the other hand, it is obtained that when the length of the slot increases, the scour depth decreases. For the combination of collar and slot, the scour depth was reduced altogether

En este trabajo se hace un estudio experimental con el fin de analizar el efecto que tiene un aro alrededor de una pila circular y la perforación de una ranura como dispositivos para controlar la profundidad de socavación. Se usó arena uniforme con diámetro medio de 1.4 mm y una pila circular de 7.3 cm de diámetro. En primer lugar, se emplearon aros de 14.6 y 21.9 cm de diámetro. El aro se ubicó alrededor de la pila en diferentes posiciones respecto al nivel del fondo. Posteriormente, se perforó una ranura en la pila de 1.8 cm de espesor y longitud variable. Finalmente, se realizaron experimentos para estudiar el efecto que produce la combinación de aro y ranura. Se encontró que cuando el aro era colocado a nivel del fondo se producía la menor profundidad de socavación. Se obtuvo que la profundidad de socavación se reduce cuando el diámetro del aro se incrementa. Para el caso de la ranura, se encontró que la posición más favorable para disminuir la socavación local es colocándola cerca del fondo. Por otro lado, se obtuvo que al aumentar la longitud de la ranura, la profundidad de socavación disminuye. Para la combinación de aro y ranura, se logró reducir totalmente la profundidad de socavación

Cache memory coherence protocol for distributed systems

This work proposes a protocol which manages the coherence in the cache memory in systems with distributed memory. Cache memory is distributed in different systems nodes, for this reason-stored information in them must to be maintained coherent. This protocol was proved using a methodology based on the formal description using a finites states machine and the Spin tool

Este trabajo propone un protocolo que gestiona la coherencia a nivel de la memoria cache en sistemas con memoria distribuida. La memoria cache se encuentra distribuida a través de los diferentes nodos del sistema, por lo que se debe mantener coherente la información almacenada en ellas. El protocolo se validó utilizando una metodología basada en la descripción formal, utilizando una máquina de estados finitos y la herramienta de software Spin

A fractional generalization of the Lauwerier formulation of the temperature field problem in oil strata

In the present paper we give a fractional generalization of the Lauwerier formulation of the boundary value problem of the temperature field in oil strata. The Caputo fractional derivative operator and the Laplace transform are the important tools for solving the proposed problem. By using Efros theorem which is a modified form of convolution theorem for Laplace transform, the solution is obtained in an integral form with integrand expressed as convolution of auxiliary functions of Wrights type

Este trabajo se trata de una generalización fraccional del problema Lauwerier para estudiar las temperaturas en los pozos petroleros. Se utiliza el operador fraccional de Caputo y la transformada de Laplace para obtener la solución del problema del contorno. El teorema de Efros, el cual es una generalización del teorema de convolución, se utiliza para obtener los resultados analíticos en términos de funciones tipo Wright

Commutation to zero voltage and zero current of a three-phase AC-AD converter that uses a single controlled stage of potency processing

In this paper, analysis of a Zero Voltage-Current Switching (ZVCS) with a single stage of power processing converter is presented. A drive strategy for the activation of Full Bridge (FB) inverter using Phase Shift (FS) pulse width modulation (PWM), is describe in order to achieve ZVS in a leading leg and adjustment of the output DC voltage. A simple auxiliary circuit is used to achieve ZCS in a lagging leg. A mathematical and graphic analysis is made in order to obtain a approach to adjust the die time of a leading leg and the selection of the components of the auxiliary circuit. Experimental results are included for a 1.5kW, 50kHz and 60V output three phase AC-DC converter which confirms the performance of de proposed topology

Este artículo presenta el análisis de la conmutación a cero voltaje (ZVS) y conmutación a cero corriente (ZCS) de un convertidor AC-DC trifásico con una sola etapa de procesamiento de potencia. Se deriva un criterio para activar los transistores del inversor DC-AC en puente completo (FB), utilizando modulación de ancho de pulso (PWM) por desplazamiento de fase, con el propósito de lograr la conmutación ZVS de la rama en adelanto del FB, y el ajuste del voltaje DC de salida. La conmutación ZCS de la rama en atraso del FB, se conseguirá utilizando un circuito resonante auxiliar simple. Un análisis matemático y gráfico permite obtener un criterio para ajustar el tiempo muerto de la rama en adelanto y la selección de los componentes del circuito resonante auxiliar. Las características del convertidor fueron verificadas, mediante simulación y resultados experimentales para una fuente trifásica conmutada de 1,5 kW, frecuencia de conmutación de 50 kHz y voltaje de salida DC de 60V