Categoría: Revista ACI

USE IN CERAMICS OF EFFLUENT MUDS FROM THE BORIC ACID PRODUCTION

En este trabajo se presentan los resultados de los estudios realizados empleando barros efluentes de la producción de ácido bórico, a partir de ulexita como materia prima, para la obtención de productos de barro cocido en reemplazo de la arcilla tradicional, aprovechando la característica de fundentes que poseen los boratos. Los barros efluentes (ácidos y con elevado contenido en boro) de la industria boratera generalmente se acumulan en diques, lo cual genera riesgo medioambiental. El uso de efluentes como materia prima para la obtención de nuevos productos es una alternativa para minimizar dicho riesgo. Se moldearon ladrillos de barro con los que se estudió la influencia de la temperatura de cocción sobre las propiedades mecánicas y la solubilidad de boro y otras sales en agua. Los resultados muestran que la cocción del barro es una alternativa válida para la obtención de productos útiles, tales como ladrillos, tejuelas, cerámica rústica, alfarería.

Abstract

The results of studies using borate effluents slurries as raw materials for the production of calcined ceramics replacing the traditional clay, are presented in this paper. Borate effluents slurries are the tailing generated by the boric acid industry from ulexite. They are discharged in dumps with the consequence of environmental risk. The use of borate effluent slurries as raw material for the production of new products is a way to minimize the environmental risk. Mud bricks have been prepared to study the influence of the calcination temperature on the mechanical properties and the solubility in water of boron and other soluble salts. The results show that the clay firing is a valid alternative for obtaining useful products such as bricks, tiles, rustic ceramics, pottery.

STUDY ON PHYSICAL PROPERTIES AND THE KINETICS DRYING OF HARD-RED CORN GRAINS

Se estudió el efecto de la humedad sobre propiedades físicas de granos de maíz Colorado Duro en el rango 1735% base seca, y la cinética de secado a temperaturas entre 3090°C y a velocidad de 0.43 m/s. El contenido de humedad tuvo efecto significativo sobre la longitud (12.059×10^-312.91×10^-3 m), diámetro geométrico (7.8×10^-38.281×10^-3 m), diámetro equivalente (8.18×10^-3-8.63×10^-3m), peso de mil granos (363.6421.9 g), ángulo de reposo (10.1124.66°), y densidades aparente (0.8010.684 g/mL) y real (1.339-1.170 g/mL); pero el ancho, espesor, porosidad y esfericidad no se vieron significativamente afectados. El secado ocurrió en el período de velocidad decreciente, siendo el tiempo de secado y la temperatura las variables significativas sobre la humedad del grano. Los modelos de Page, ecuación difusiva de «tiempos cortos» y una modificación introducida a éste ultimo resultaron adecuados (R2>0.99) para describir los datos. Los coeficientes de difusión de agua estuvieron entre 1.907×10^-11 y 6.495×10^-11 m2/s, y la energía de activación fue 17.74 kJ/mol. .

Abstract

The effect of moisture content on physical properties of Hard Red Corn grains in the range 1735% dry basis, and the drying kinetics at temperatures between 30-90°C and velocity of 0.43 m/s was studied. Moisture content had significant effect on length (12.059×10^-3-12.91×10^-3 m), geometric diameter (7.8×10^-38.281×10^-3 m), equivalent diameter (8.18×10^-3-8.63×10^-3 m), weight of 1000 seeds (363.6421.9 g), angle of repose (10.1124.66°), apparent density (0.801-0.684 g/mL) and real density (1.339-1.170 g/mL); while width, thickness, porosity and sphericity were not significantly affected. The drying occurred in the falling rate period, being drying time and temperature the significant variables on the grain moisture content. The models of Page, Diffusive equation of «short-times» and a modification proposed to this last model were efficient (R2>0.99) to describe the experimental data. The coefficients of water diffusion were between 1.907×10^-11 and 6.495×10^-11 m2/s, and the activation energy was 17.74 kJ/mol.

PROGRAMMING COMPUTER ALGORITHMS FOR SIMULATING GRAIN STRUCTURES

El presente trabajo ilustra la descripción de rutinas computacionales basadas en diferentes modelos para la simulación de estructuras de grano. Métodos de Monte Carlo y de generación de números aleatorios son utilizados en conjunto a modelos geométricos y de autómatas celulares para generar diferentes morfologías en los granos y desplegarlas gráficamente en las pantallas de las computadoras. Además la influencia de los factores matemáticos y de los procesos computacionales empleados sobre la estructura de grano obtenida es descrita en detalle. Aunque los modelos geométricos son los mas simples y crean estructuras de grano similares a la realidad, tienen limitaciones debidas a la sencillez de su programación; mientras que los modelos de autómatas celulares y acoplados pueden ser empleados para generar estructuras más complejas y tomando como base reglas de generación y evolución. .

Abstract

The present work shows the description of the computational routines based on simulation models. Monte Carlo methods and random number generation routines are used with geometrical models and cellular automata to create metallic grains with particular morphologies and be displayed on the screen. Moreover, the influence of the mathematical factors and the computational procedures employed over the final grain structure is explained in detail. Although geometrical models are the simplest, and reproduce some of the grain features, these also have son limits due to simplicity on programming; whereas cellular automata and coupled models can be employed to create more sophisticated grain structures based on specific rules for evolution.

SENSITIVITY ANALYSIS USING DEHYDRATION PROCESS SIMULATION OF A CONDITIONING PLANT FOR NATURAL GAS

Este trabajo describe el desarrollo de un simulador estacionario para los sectores de deshidratación y estabilización de una planta de tratamiento de gas natural. El simulador fue implementado empleando el simulador comercial ASPEN HYSYS®. El gas considerado en la simulación es un gas típico proveniente de yacimientos de la provincia de Salta (Argentina). La configuración de la planta y las condiciones de operación adoptadas para la simulación son las generalmente empleadas en el tratamiento de gas natural en Salta. Con el simulador desarrollado, se llevó a cabo un estudio de sensibilidad paramétrica de las principales variables operativas del proceso. La simulación realizada permite visualizar el proceso de deshidratación, y realizar un análisis de su comportamiento en función de las variables operativas críticas: concentración de la solución de TEG (70% p – 99% p) y temperatura del rehervidor (200 – 375 ºF).

Abstract

This paper describes the development of a steady simulator for the sectors of dehydration and stabilization of a natural gas treatment plant. The simulator was implemented by using the commercial simulator ASPEN HYSYS®. The gas considered in the simulation is a typical gas from deposits in the province of Salta (Argentina). The plant configuration and operating conditions adopted for the simulation are those generally used in the treatment of natural gas in Salta. With the developed simulator, a parametric sensitivity study of the major operating variables of the process was carried out. The simulation performed to visualize the process of dehydration, and analysis of their behavior depending on the variables critical operational: concentration of the solution of TEG (70 wt% – 99% p) and temperature of the reboiler (200 – 375 ºF).

INFLUENCE OF THE CYCLONE CONE LENGTH ON FLOW VARIABLES

Los ciclones son separadores gas-polvo ampliamente empleados en la industria. Su eficiencia depende de las variables geométricas de diseño y de las condiciones de operación. En este trabajo se estudia el efecto de la longitud de la parte cónica sobre la eficiencia de recolección de polvo. Se realiza la simulación del flujo turbulento presente en los ciclones para analizar la distribución de velocidades tangenciales y determinar la caída de presión. Se utiliza el modelo LES (Large Eddy Simulation) y se aplican las técnicas de fluidodinámica computacional (CFD: Computacional Fluid Dynamics). Empleando el modelo del número de vórtices para determinar la eficiencia fraccional, se pudo establecer que los ciclones con mayor largo de cono presentan mejor eficiencia de separación y menor caída de presión. Esto ocurre para cualquier diámetro de partícula y en todo el rango de temperaturas estudiado, siendo la influencia del largo del cono mayor para las menores temperaturas. .

Abstract

Cyclones are gas-dust separators widely used in the industry. Its efficiency depends on the geometric design and operating variables. In this paper, the effect of the conical part length on the efficiency of dust collection is studied. The simulation of turbulent flow in cyclones is carried out to analyze the distribution of tangential velocities and to determine the pressure drop. LES model (Large Eddy Simulation) and techniques of computational fluid dynamics (CFD: Computational Fluid Dynamics) are applied. Mixed-flow model was used to determine fractional efficiency. It was observed that cyclones with longer cone have better separation efficiency and lower pressure drop. This fact occurs for any particle diameter and in the entire temperature range studied. For lower temperatures, the influence of the cone length on the efficiency is higher.

PERFORMANCE COMPARISON BETWEEN FUZZY CONTROLLERS AND PROPORTIONAL CONTROLLERS

El objetivo de este trabajo es comparar el desempeño de dos controladores fuzzy y un controlador proporcional. La variable controlada es el nivel de un tanque con descarga gravitatoria. Para realizar el estudio, se desarrolló un simulador dinámico implementado en Simulink® de MatLab®. Para cada controlador estudiado, se evaluó la respuesta producida ante un cambio escalón en el set point. Para realizar una comparación válida, los controladores fueron ajustados para producir offset iguales. Los resultados obtenidos muestran que los sistemas basados en heurísticas (controladores fuzzy) pueden ser tanto o más convenientes que aquellos basados en conocimiento determinístico (el controlador proporcional). Si bien el controlador proporcional actúa con mayor velocidad, los controladores fuzzy mejoran los valores de algunos de los índices más importantes de desempeño, como los sobrepicos, las oscilaciones y el factor de ripple. .

Abstract

The aim of this work is to compare the performance of two fuzzy controllers and a proportional controller. The controlled variable is the level of a tank with gravity discharge. For the study, a dynamic simulator was developed and implemented in Simulink ® of MATLAB ®. For each studied controller, the response produced by a step change in the set point was evaluated. To make a valid comparison, the controllers were adjusted to produce equal offsets. The results show that systems based on heuristics (fuzzy controllers) can be as or more convenient than those based on deterministic knowledge (the proportional controller). Although the proportional controller acts at a higher speed, fuzzy controllers improve the values of some of the most important performance rates, such as the overshoot, oscillations and ripple factor.